F1000：两篇论文引发蛋白争论

　　

生物通报道：“F1000（Faculty of 1000 Medicine）”又名“千名医学家”，是由美国哈佛大学和英国剑桥大学等全世界2500名国际顶级医学教授组成的国际权威机构。1月，F1000上的两篇论文引发了关于在无稳定结构的情况下，是否能进行蛋白识别的争论。

蛋白质结构是三维的空间结构，在去折叠态时，蛋白质链上相距较远的氨基酸残基之间的物理相互作用较少，在折叠态时，则存在很多这样的长程特异相互作用，它们实际上定义了蛋白质的三级结构。所谓蛋白质结构主要是针对这种长程的特异相互作用而言。它们本质上是三维空间中原子和原子基团的相对位置和取向，测定蛋白质的空间结构就是要通过物（化学）手段确定这些相对位置和取向。

然而对于譬如酶作用等方面的蛋白识别机理而言，仍然存在一些谜题有待解决，这两篇文章提出了两种不同的观点，有助于解析这些问题。

在第一篇文章：“The case for intrinsically disordered proteins playing contributory roles in molecular recognition without a stable 3D structure”中，来自印第安纳大学医学院的Keith Dunker和俄罗斯科学院的Vladimir N. Uversky提出，蛋白识别的锁钥模型并不是一个普遍原理——锁钥模型认为酶和底物的关系如同锁和钥匙的关系一样，酶分子就像一把锁，而底物像是一把钥匙，当酶和底物的空间构象正好能完全弥合的时候，才能像钥匙把锁打开一样，产生相互作用。而这项研究的研究人员则认为一些蛋白即使没有一种严格的结构，比如天然失序蛋白（IDPs）也具有功能。

相反，第二篇文章（Protein flexibility, not disorder, is intrinsic to molecular recognition）则认为，机体细胞中真实环境下的蛋白功能依赖于其结构，并且蛋白识别需要能相互识别结合的互补结构。

而且文章作者：巴黎第十一大学的Joël Janin，和伦敦帝国学院的Michael J.E. Sternberg还指出，许多蛋白在试管中看起来好似是无序的，但是实际上，这些蛋白如果和伴体（PWPs）相结合，就能与细胞中其它元件相互作用，形成有序结构，行使功能。

对于这一观点，第一篇文章的作者Dunker和 Uversky反驳道，普通蛋白和无序蛋白IDPs之间的主要差别，在于前者先折叠后结合到伴体上，而后者则是与伴体结合后才改变其无序的状态。而且比较于“等待伴体”，一些IDPs活动性更强，能从一种伴体转向另外一种，并在改变伴体的时候，改变其结构。

MRC实验室的Richard Henderson对这两篇文章进行了点评，他表示，“这两篇文章都提出了关于看似天然无序的蛋白功能的一些观点，他们有着不同的侧重点，这毫无疑问将促进结构生物学研究实验和争论的更深入发展。时间将会告诉我们，哪种，或者哪几种模型才是大自然真实的做法。”

（生物通：张迪）

原文检索：

Protein flexibility, not disorder, is intrinsic to molecular recognition
Joël Janin, Michael J.E. Sternberg
F1000 Biology Reports 2013 5:(2) (11 Jan 2013)

The case for intrinsically disordered proteins playing contributory roles in molecular recognition without a stable 3D structure
Vladimir N. Uversky, A. Keith Dunker
F1000 Biology Reports 2013 5:(1) (11 Jan 2013)