Cell，Nature两篇文章发表蛋白新研究

　　

生物通报道：来自西班牙和美国NIH的研究人员近期获得了以酵母为研究模型的蛋白研究的两项最新成果，分别是有关蛋白紊乱和蛋白沉默的。

第一篇文章发表在Cell杂志上，研究人员通过对酵母的分析发现了一种内在的蛋白质紊乱（protein disorder），互作混乱（interaction promiscuity），这些药物剂量敏感基因在RNA和蛋白质水平被紧密调控着。

在许多疾病中，蛋白质过多比过少更容易产生问题。但又是什么导致一些基因在过表达时对人体产生危害呢？

在这篇文章中，研究人员通过对酵母的分析发现了一种内在的蛋白质紊乱（protein disorder），互作混乱（interaction promiscuity），此外还有通过短的模序（motifs）的互作，这些模序是通常是药物剂量敏感（dosage-sensitive）蛋白的共同特征。他们还发现，这些药物剂量敏感基因在RNA和蛋白质水平被紧密调控着。所以，作者提议说，我们可以使用大规模驱使性的混乱互作来理解和预测人类疾病中药物剂量敏感的基因。

第二篇文章发表在Nature杂志上，研究人员利用酵母模型，通过限制热量来延长寿命必需有Sir2的参与。Sir2是一种蛋白质，最初是在一项筛选基因沉默因子的工作中被分离出来的，其全称为“沉默信息调节因子-2”，“Sir”是“沉默信息调节因子”三个英文单词的首字母缩写。

自从这一发现以来，人们对被通称为“沉默调节蛋白”(sirtuins)的一组蛋白一直饶有兴趣。NIH的科学家Toren Finkel, Chu-Xia Deng 和Raul Mostoslavsky对沉默调节蛋白生物学研究方面的最新进展做了综述。这些NAD依赖型酶被发现与一系列有关细胞命运的决定、与维持基因组稳定性和调控总体能量代谢有关。

越来越多的证据还表明，沉默调节蛋白与包括从糖尿病到癌症在内的若干疾病状态的病情发展有关。这些发现，再加上最近在小分子沉默调节蛋白活化因子合理化设计方面所取得的进展，使我们看到这样一个可能性：我们有可能找到针对许多与年龄相关的疾病的新疗法以及延缓哺乳动物衰老的潜在药理策略。

原文摘要：

Intrinsic Protein Disorder and Interaction Promiscuity Are Widely Associated with Dosage Sensitivity

Why are genes harmful when they are overexpressed? By testing possible causes of overexpression phenotypes in yeast, we identify intrinsic protein disorder asan important determinant of dosage sensitivity. Disordered regions are prone to make promiscuous molecular interactions when their concentration is increased, and we demonstrate that this is the likely cause of pathology when genes are overexpressed. We validate our findings in two animals, Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans. In mice and humans the same properties are strongly associated with dosage-sensitive oncogenes, such that mass-action-driven molecular interactions may be a frequent cause of cancer. Dosage-sensitive genes are tightly regulated at the transcriptional, RNA, and protein levels, which may serve to prevent harmful increases in protein concentration under physiological conditions. Mass-action-driven interaction promiscuity is a single theoretical framework that can be used to understand, predict, and possibly treat the effects of increased gene expression in evolution and disease.