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为探究癌症与多种慢性疾病相关蛋白质相互作用网络（PPI）中蛋白质的内在无序情况，研究人员分析 340 种差异表达蛋白，发现内在无序蛋白在疾病通路中起关键作用。该研究为后续医学研究提供线索，助力更好疗法的设计。
在生命的微观世界里，疾病往往不是孤立存在的，而是像一团错综复杂的乱麻。复杂疾病通常由众多蛋白质相互作用构成的网络系统驱动。以往的研究表明，癌症与代谢综合征、炎症性疾病、自身免疫性疾病等慢性疾病密切相关。比如，炎症和潜在感染与 15 - 20% 的癌症相关死亡有关，代谢综合征的诸多成分，像肥胖、糖尿病等，也与癌症风险增加紧密相连。
尽管科学家们已经对这些疾病关联有了一定认识，但仍存在关键的知识空白。许多蛋白质在细胞过程中扮演着重要角色，其中一些蛋白质在生理条件下整体或部分缺乏稳定结构，即内在无序蛋白（IDP）和含有内在无序区域（IDR）的蛋白质。它们能参与多种生物学功能，在蛋白质相互作用网络（PPI）中常作为枢纽蛋白。然而，此前 Hirsch 等人虽分析了癌症相关基因特征中蛋白质的诸多特性，但未涉及这些蛋白质的内在无序倾向。
为了填补这一空白，研究人员开展了相关研究。他们聚焦于癌症与肥胖、糖尿病、心血管疾病等常见慢性疾病相关的蛋白质相互作用网络，探究其中蛋白质的内在无序情况。该研究成果对于理解疾病发生发展机制，以及开发新的治疗方法具有重要意义，论文发表在《Computational Biology and Chemistry》。
在研究方法上，研究人员首先从 Hirsch 等人的文章中获取了 340 种在常见慢性疾病中差异表达的人类蛋白质数据集，这些蛋白质涉及癌症、肥胖、糖尿病和心血管疾病等。然后，他们从 UniProt 数据库获取这些蛋白质的氨基酸序列（FASTA 格式）。接着，运用一系列生物信息学工具，对这些蛋白质的内在无序和液 - 液相分离（LLPS）倾向进行探究，并进一步研究部分蛋白质的相互作用能力和基于内在无序的功能。
研究结果部分：
- 全球内在无序的普遍性：研究分析了 340 种与癌症及常见慢性疾病相关的差异表达人类蛋白质的内在无序倾向。结果显示，这些蛋白质的内在无序程度各不相同，其中 236 种上调蛋白的无序倾向明显低于 104 种下调蛋白。这表明不同表达状态的蛋白质在内在无序特性上存在显著差异，而这种差异可能与它们在疾病进程中的不同作用相关。
- 内在无序蛋白在网络中的作用：研究发现，内在无序蛋白和含有内在无序区域的蛋白在蛋白质相互作用网络中可作为活跃的网络促进者和高度连接的枢纽。这意味着它们能够在疾病通路中发挥关键作用，可能通过与多种其他蛋白质相互作用，影响细胞内的生物学过程，进而推动疾病的发展。
- 疾病相关蛋白的特性：研究还表明，参与疾病进展的差异表达蛋白具有不同程度的内在无序和 LLPS 倾向。这说明这些特性可能是疾病相关蛋白的重要特征，对于理解疾病的发生发展机制提供了新的视角。
研究结论和讨论部分：该研究揭示了癌症与常见慢性疾病相关蛋白质相互作用网络中蛋白质的内在无序情况。内在无序蛋白在疾病通路中的关键作用，为进一步研究疾病机制提供了重要线索。同时，研究中发现的差异表达蛋白的内在无序和 LLPS 倾向特征，有助于理解疾病发生发展过程中的分子机制。这一研究成果对于医学研究意义重大，结合蛋白质组学和功能基因组学分析结果，有望为设计更有效的治疗方法提供关键信息，推动医学领域在攻克复杂疾病方面取得新的进展。
