科学家绘出人类与病毒蛋白质间相互作用图谱

科技日报 2019-09-02 15:53:55

科技日报记者 刘海英

美国哥伦比亚大学研究人员开发出一种用于推断病毒蛋白质和人类蛋白质间相互作用的计算框架，利用该方法获取了大量关于病毒是如何感染人类的信息，并绘制出了所有已知可感染人类的病毒与其感染细胞间蛋白质相互作用的图谱。相关论文发表在近日的《细胞》杂志上。

病毒是细胞内的寄生微生物，它会通过蛋白质间的相互作用来利用细胞机制，而细胞也同样依靠这种作用来启动应对病毒入侵的免疫反应机制。因此，了解蛋白质间的相互作用对于理解病毒与宿主细胞的关系至关重要。

目前，科学家主要通过高通量方法来研究蛋白质间的相互作用，虽然获取了很多新发现，但这种方法在可扩展性方面的不足也限制了研究。此次，哥伦比亚大学研究人员开发的计算框架P-HIPSTer，利用蛋白质结构信息推断病毒蛋白和人类蛋白之间的相互作用，能有效弥补高通量方法扩展性不足的缺陷。

通过P-HIPSTer，研究人员对已知的1000余种可感染人类的病毒及其编码的大约13000种蛋白质进行了研究，最终绘制出人类—病毒蛋白质间相互作用图谱。该图谱涵盖了大约28.2万个可能的相互作用蛋白对，其所揭示的生物学信息对人类免疫学和传染病研究具有重要价值。

除了确认人类—病毒蛋白质相互作用外，P-HIPSTer还帮研究人员获取了大量关于病毒如何感染人类细胞并导致疾病的信息，包括雌激素受体在调节寨卡病毒感染中的作用、人乳头瘤病毒如何导致癌症、病毒如何影响人类基因组等等。

研究人员表示，目前科学家对病毒蛋白质与人类蛋白质间相互作用的了解并不深入，希望新绘制的图谱能为科学界提供更多的研究资源，帮助科学家获取更多的生物学信息。下一步，他们打算将P-HIPSTer用于一些更复杂病原体，如寄生虫和细菌的研究；而未来，他们可能用这一工具来研究影响农作物或牲畜的病毒或病原体。