研究者發(fā)現(xiàn),,要想根據(jù)微陣列芯片數(shù)據(jù)建立起可靠的蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò),,有必要對(duì)每一陣列蛋白及其潛在的結(jié)合對(duì)象進(jìn)行飽和結(jié)合曲線的測(cè)定。
科學(xué)家們一直想知道的是他們研究的蛋白和“誰”出去玩了。如果不知道一種蛋白在結(jié)合和反應(yīng)對(duì)象方面的信息,,科學(xué)家們就無法在一個(gè)更廣的層面內(nèi)為蛋白找到位置,,也就無法全面理解它在細(xì)胞中發(fā)揮的角色。微陣列芯片技術(shù)尤其適合于在已知條件下分析大量蛋白相互作用的情況,。但它同時(shí)也提出了這樣的問題:所有的蛋白在同一芯片上的行為是否是相似的,,或者說它們的不同特征歪曲了這些結(jié)果。
當(dāng)美國(guó)哈佛大學(xué)的Gavin MacBeath研究小組建立一個(gè)有關(guān)表皮生長(zhǎng)因子受體家族的定量的蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)時(shí),,他們面對(duì)的就是這樣的問題,。他們?cè)谘芯康倪^程中發(fā)現(xiàn),利用在單一濃度下獲得的陣列蛋白和結(jié)合探針數(shù)據(jù),,無法正確預(yù)測(cè)出某一相互作用來,。相反,他們獲得了每一對(duì)蛋白—探針組合的飽和結(jié)合曲線,,然后把它們導(dǎo)入一個(gè)方程式中,,該方程包含了飽和情況下的分裂常數(shù)和最大熒光值。這樣以來,,研究者就能夠可靠地區(qū)分出各種親合極限下的特異性相互作用和非特異性相互作用,,而且還可以把這些數(shù)據(jù)組合起來,構(gòu)建出一個(gè)定量的蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò),。
飽和結(jié)合曲線是建立一種可靠網(wǎng)絡(luò)的唯一方法,。為了深入研究這一結(jié)果,MacBeath研究小組進(jìn)行了跟蹤研究,,有關(guān)結(jié)果近來發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)期刊》上,。MacBeath這樣解釋該原理:“我們?cè)噲D調(diào)查出蛋白多樣性問題是多么得嚴(yán)重;'這些蛋白的行為方式真正如此不同么,?’,,如果真是這樣的話,我們希望揭示出飽和結(jié)合曲線方法能解決這一問題,。”
他們發(fā)現(xiàn),在一個(gè)陣列芯片上即使是密切相關(guān)的蛋白,,行為方式差異也非常之大,。科學(xué)家們應(yīng)用那些在溶液中具有相似結(jié)合行為的蛋白,,然后應(yīng)用相同的容量和濃度把它們進(jìn)行排列,。他們發(fā)現(xiàn),不同蛋白之間結(jié)合行為的差異高達(dá)50倍,。MacBeath很警覺,,認(rèn)為這些差異引起了二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)的錯(cuò)誤。該二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)的繪制基礎(chǔ)在于一種陣列蛋白是否在單一濃度下與一個(gè)探針結(jié)合起來了。他說:“對(duì)于進(jìn)化是如何根據(jù)二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)的布局發(fā)揮作用的,,人們一直想得出一個(gè)普適性的結(jié)論,。導(dǎo)致蛋白連接性差異的原因,可能僅僅是因?yàn)橐欢ǖ牡鞍自谠囼?yàn)情形下表現(xiàn)得很好,,這就是為何人們看到了很多相互作用,,而另一些蛋白表現(xiàn)得并不好,這就是為何人們觀察到了更少的相互作用,。”
MacBeath研究小組于是繼續(xù)研究,,試圖確認(rèn)在多種探針濃度下的測(cè)定和最終獲得的結(jié)合曲線,是否反映了獨(dú)立于陣列芯片差異之外的蛋白相互作用的定量信息,。
MacBeath承認(rèn),,這些測(cè)定是耗時(shí)的,但他隨即指出,,隨后的定量網(wǎng)絡(luò)不僅僅包含有比二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)更為豐富的信息——它們?cè)诟鞣N親合水平下包含有結(jié)合信息——而且它們也更為可靠,,不會(huì)被高比率的假陰性和假陽(yáng)性所困擾。鑒于對(duì)數(shù)據(jù)的需求量,,這些定量相互作用網(wǎng)絡(luò)所能描繪的蛋白數(shù)量就受到了一定的局限,。根據(jù)MacBeath的研究經(jīng)歷,處理幾百種相互作用是可行的,。因此,,MacBeath建議暫時(shí)應(yīng)該把研究重點(diǎn)放在蛋白上,而不是基因組層面上,;他建議說:“要減少數(shù)量,,增加質(zhì)量;那對(duì)大家來說更有價(jià)值!”