生物谷報道：細胞通過成千上萬控制其生長和分化的蛋白相互協作而發(fā)揮功能,，關鍵蛋白功能失常常會導致疾病,。目前已經有許多關于探索所有人類蛋白功能的大規(guī)模研究項目。最近,，de Recherches Cliniques de Montréal (IRCM)研究所Benoit Coulombe博士率領的研究小組新發(fā)展了一套行之有效的蛋白組學方法，有助于加深人們對人類蛋白組學的了解和進一步研究蛋白的功能,。詳細內容刊登于7月20日Molecular Cell雜志,。
蛋白很少單獨行動，更多情況下是與其它蛋白聚合為復合體,，協作發(fā)揮功能,。Coulombe等推測相互作用的蛋白可能是在同一生物學途徑中的搭檔，因此保留了相同的（或相關的）功能,。于是,，他們發(fā)展出一種利用蛋白組學方法和他們研制的運算法則，通過功能已知的蛋白,，研究與之相互作用的蛋白伴侶的功能的“公式”,。
Coulombe等通過系統(tǒng)性分析已知在基因轉錄和RNA加工過程中發(fā)揮特定功能的32個人類蛋白的搭檔，繪制出一個包括436個蛋白和由這些蛋白形成的805個反應在內的復雜網絡,。為了證明物理學上相互作用的蛋白,，功能上也有相關性，Coulombe等特意從網絡中選擇了一組功能未知的蛋白,，根據其網絡背景對其功能進行詳盡研究,。
Coulombe等得到了一個被期待已久的發(fā)現：一種調節(jié)小RNA分子穩(wěn)定性的關鍵酶?？蒲腥藛T早在十幾年前便意識到了這種酶的存在及其重要性,，但苦于缺少有效的提取方法而不能對其進行深入研究。Coulombe等發(fā)現這種酶是另一種受其調節(jié)的蛋白的搭檔,，并將其命名為MePCE,。除了MePCE，Coulombe等還發(fā)現了許多其它重要蛋白及這些蛋白在細胞中的功能,。
Human Proteotheque Initiative (HuPI)是Coulombe實驗室的一個卓有遠見的項目,，最終目的是目標是繪制一張與調節(jié)細胞生長、分化及疾病進行有關的蛋白的相互作用圖譜,。HuPI的中心是其實驗性平臺,，術語為“HuPI discovery engine”。Molecular Cell文章所描述的是第一代技術平臺,。
現在最為重要的是發(fā)展一種高度可信的,、有效的探索途徑，得到盡可能全面,、精確的相互作用圖譜,。Coulombe博士將其HuPI探索引擎比作Google搜索引擎,。建立一套產生無用信息的方法無啻于浪費時間和資源，Coulombe的目標是集中精力建立一個只產生相關,、有效信息的蛋白組學途徑,。（如同Google為網絡搜提供有效連接圖譜，省去更多不必要的信息）,。雖然已經取得了一定成就,，但Coulombe的最終目標是建立一個代表人類細胞正常生理學狀態(tài)和特定疾病狀態(tài)下的分子圖譜的公用指令系統(tǒng)（repertoire），他希望這種蛋白相互作用網絡的全面指令特征——Human Proteotheque能夠被全世界科學家用于尋找新的重要蛋白,，為診斷甚至治療特異疾病提供一臂之力,。
原始出處:
Molecular Cell, Vol 27, 262-274, 20 July 2007
Article
Systematic Analysis of the Protein Interaction Network for the Human Transcription Machinery Reveals the Identity of the 7SK Capping Enzyme
Célia Jeronimo,1 Diane Forget,1 Annie Bouchard,1 Qintong Li,2 Gordon Chua,3 Christian Poitras,1 Cynthia Thérien,1 Dominique Bergeron,1 Sylvie Bourassa,4 Jack Greenblatt,3 Benoit Chabot,5 Guy G. Poirier,4 Timothy R. Hughes,3 Mathieu Blanchette,6 David H. Price,2 and Benoit Coulombe1,
1 Laboratory of Gene Transcription and Proteomics Discovery Platform, Institut de recherches cliniques de Montréal, 110 avenue des Pins Ouest, Montréal, QC H2W 1R7, Canada
2 Biochemistry Department, University of Iowa, Iowa City, IA 52242-1109, USA
3 Banting and Best Department of Medical Research, University of Toronto, Toronto, ON M5G 1L6, Canada
4 Centre hospitalier universitaire de Québec, Université Laval, Québec, QC G1V 4G2, Canada
5 Département de microbiologie et infectiologie, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, QC J1H 5N4, Canada
6 McGill Centre for Bioinformatics, McGill University, Montréal, QC H3A 2B4, Canada
Corresponding author
Benoit Coulombe
[email protected]
We have performed a survey of soluble human protein complexes containing components of the transcription and RNA processing machineries using protein affinity purification coupled to mass spectrometry. Thirty-two tagged polypeptides yielded a network of 805 high-confidence interactions. Remarkably, the network is significantly enriched in proteins that regulate the formation of protein complexes, including a number of previously uncharacterized proteins for which we have inferred functions. The RNA polymerase II (RNAP II)-associated proteins (RPAPs) are physically and functionally associated with RNAP II, forming an interface between the enzyme and chaperone/scaffolding proteins. BCDIN3 is the 7SK snRNA methylphosphate capping enzyme (MePCE) present in an snRNP complex containing both RNA processing and transcription factors, including the elongation factor P-TEFb. Our results define a high-density protein interaction network for the mammalian transcription machinery and uncover multiple regulatory factors that target the transcription machinery.
