研究人员已经设计出蛋白质复合物的周期表，可以更容易地可视化，理解和预测蛋白质如何结合以驱动生物过程。

 

　　由跨学科的研究人员团队设计的一种新的蛋白质复合物“周期表”，提供了一种统一的方法来对蛋白质复合物进行分类和可视化，从而驱动了从DNA复制到催化代谢反应的广泛生物过程。

 

　　该表发表在《科学》杂志上，提供了一种新方法，可以查看几乎所有已知的分子结构并预测如何制造新的分子结构，为研究进化和蛋白质工程提供了宝贵的工具。

 

　　通过使用该表，研究人员可以预测结构未知的蛋白质复合物的可能形式，估算全新结构的可行性，并在现有结构数据库中识别可能的错误。它由剑桥大学和惠康基因组校区的研究人员领导的跨学科团队创建。

 

　　几乎每个生物过程都依赖于蛋白质以特定方式相互作用和组装成复合物，许多疾病，例如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病，都与复杂的组装问题有关。尚未完全理解支持该组织的原理，但是新的元素周期表提供了关于蛋白质组装的系统，有序的视图，为理解生物学功能提供了可视工具。

 

　　该论文的第一作者，剑桥大学卡文迪许实验室的物理学家塞巴斯蒂安·阿纳特（Sebastian Ahnert）说：“我们给混乱的蛋白质复合物世界带来了很多秩序。”蛋白质可以继续以这些简单的方式结合，增加越来越多的复杂性，并导致各种各样的结构。我们所做的是基于基本原理的分类，可以帮助人们处理复杂性。”

 

　　Ahnert补充说，该规则的例外本身很有趣，并且是继续研究的主题。

 

　　该研究的合著者乔·马什说：“进化引起了各种各样的蛋白质复合物，似乎有些混乱。”乔·马什曾是惠康基因组校区的成员，现在是爱丁堡大学MRC人类遗传学部门的成员。“但是，如果您分解蛋白质变成复合物的步骤，则有一些基本规则可以解释迄今为止人们观察到的几乎所有装配。”

 

　　舞厅舞可以看作是华尔兹舞，狐步舞和恰恰舞的无穷无尽的即兴表演的结合。类似地，蛋白质复合物装配体的“舞蹈”可以看作是二聚化（一个加倍，变成两个），环化（一个形成三个或三个以上的环）和亚基加成（两个不同的蛋白质相互结合）的无尽变化。。由于这些事件以相当可预测的方式发生，因此它并不像您想的那样难以预测新蛋白质的形成方式。

 

　　一些蛋白质复合物（称为同聚物）具有单个蛋白质的多个副本，而另一些蛋白质（称为异聚体）则由几种不同类型的蛋白质制成。该表表明，杂聚物和同聚物的可能结构之间存在非常密切的关系。实际上，绝大多数异聚体可以被认为是同一个异构体，其中单个蛋白质被几种蛋白质的重复单元所取代。该表是使用大型蛋白质-蛋白质界面数据库的计算分析构建的。

 

　　“通过分析成千上万个已经通过实验确定了三维结构的蛋白质复合物，我们可以看到组装转变中重复出现的模式–借助质谱的新数据，我们可以开始看到更大的图景，沃尔什说。

 

　　欧洲生物信息学研究所（EMBL）研究组负责人Sarah Teichmann表示：“这项研究的核心工作是理论物理学和计算生物学，但是如果没有牛津大学同事的质谱分析工作就不可能完成。”-EBI）和Wellcome Trust Sanger Institute。“这是跨学科研究多么有价值的又一个很好的例子。”