
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
人类溶质载体超家族的代谢图谱
Metabolic mapping of the human solute carrier superfamily
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月21日 来源:Molecular Systems Biology
编辑推荐:
RESOLUTE 联盟推动转运蛋白研究重大突破,为疾病治疗开辟新途径
一项具有里程碑意义的科学项目 ——RESOLUTE 联盟,取得重大突破,有望推动医学研究迈向新的高度。由朱利奥・苏佩尔蒂 - 弗尔加领导的团队,历经数年协作,成功将人类对溶质载体(SLCs)转运蛋白的理解拓展一倍以上,为精准医学、疾病治疗以及药物研发带来全新视角。
细胞与环境的物质交换对生命至关重要。转运蛋白嵌入细胞膜,负责摄取营养物质和排出废物。然而,众多转运蛋白编码基因的功能长期成谜,严重阻碍了医学研究的进步,从癌症治疗到代谢、神经疾病研究等领域都深受其困扰。
苏佩尔蒂 - 弗尔加团队早在 2015 年便在《Cell》杂志发出呼吁,希望加强转运蛋白研究。十年磨一剑,如今,CeMM 与国际联盟携手,聚焦最大的转运蛋白家族 —— 溶质载体(SLCs),实现了知识的空前扩展。
研究方法:多学科协同与大规模实验
在 RESOLUTE 联盟旗下,来自 8 个国家、13 个机构的 120 名研究人员汇聚一堂。经过五年艰苦卓绝的实验室工作,积累了海量实验数据。随后,CeMM 团队在奥地利科学院等关键合作伙伴的支持下,又耗费一年时间,对数据进行协调、整合与解读。
研究整合了多学科的实验和计算方法,系统地敲除或过表达数百个 SLC 基因,绘制了近 400 个 SLC 的蛋白质 - 蛋白质相互作用图,并进行了超过 35,000 次双敲除实验,最终创建了一个注释丰富且免费访问的数据库,绘制了 SLC 转运蛋白家族的生化和生物学特性。
关键结论:解锁转运蛋白奥秘
1. 代谢图谱绘制 :揭示了不同 SLC 基因的代谢和基因表达特征,为 71 个未表征转运蛋白确定潜在底物,发现 SLC45A4 是新多胺转运蛋白,并通过聚类分析揭示 SLC 的功能亚组。
2. 相互作用组阐释:发现了数千个新的 SLC 蛋白 - 蛋白质相互作用,阐明了基本调节机制,如 PDZ 结构域蛋白在运输中的作用等。
3. 遗传相互作用图构建 :发现了合成致死相互作用和功能冗余,提出了新的治疗靶点,尤其是在线粒体 SLC 中,如锌转运蛋白 SLC39A1 的新作用。
4. 综合功能图谱绘制:结合 RESOLUTE 数据与公共数据集,创建了免费访问的数据库,为从高维、多组学数据中提取和整合知识提供了蓝图。
助力精准医学与疾病治疗
SLC 转运蛋白与多种疾病密切相关,包括癌症、神经疾病、糖尿病和遗传性代谢疾病。RESOLUTE 的成果为加速治疗创新铺平了道路,提供新精准医学方法,有望改善药物疗效,推动医学研究在精准性、个性化方面取得突破。
RESOLUTE 项目开发的所有试剂、工具和数据集均可在官方网站免费获取,体现了开放科学精神,为全球研究工作提供了极大便利,促进了科学知识的共享与传播。
这一倡议由欧盟 “地平线 2020” 计划下的创新药物计划 2 联合承诺以及欧洲制药工业协会联合会(EFPIA)资助,奥地利科学院和参与机构提供了额外支持。
RESOLUTE 联盟的成功,是全球科学家团结协作的成果,它不仅加深了人类对转运蛋白的理解,更为医学研究开辟了新纪元,有望在未来造福全球患者。