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Nature：繼DNA之后，科學家再構建蛋白質 “遺傳圖譜”
| 導讀 | 6月6日，《自然》雜志發(fā)表了一項由劍橋大學和默沙東的科學家領導完成的重要成果：他們成功創(chuàng)建出人類蛋白質的*個詳細遺傳圖譜。這一突破性研究有望增進我們對各種疾病的了解，并有助于新藥的開發(fā)。 |
DOI: 10.1038/s41586-018-0175-2
這項研究描述了人類血漿“蛋白質組”（proteome）的遺傳基礎，確定了近1500個蛋白質的近2000種遺傳關聯(lián)。此前，由于技術限制，研究人員只能同時測量少量血液蛋白質。
而現(xiàn)在，研究人員使用一種由SomaLogic公司開發(fā)的新技術 “SOMAscan”來測量3300個人血液中的3600種蛋白質。隨后，通過分析這些個體的DNA，尋找基因組中與蛋白質水平相關的區(qū)域，進而對蛋白遺傳的了解比之前增加了四倍。
Credit: Wikimedia Commons
蛋白“遺傳圖譜”的用途
這種基因圖譜的用途之一是識別引起疾病的特定生物途徑，論文中舉例指出了導致克羅恩病和濕疹的特定途徑。
“由于過去十年的基因組學革命，我們一直善于發(fā)現(xiàn)基因組與疾病之間的統(tǒng)計，但卻困擾于如何識別致病基因和途徑，”主要作者之一James Peters博士說“現(xiàn)在，通過將我們的數(shù)據(jù)庫與我們所知道的遺傳變異和疾病之間的關聯(lián)相結合，我們能夠更多地了解疾病的生物學。"
在某些情況下，研究人員發(fā)現(xiàn)了影響蛋白質水平的多種遺傳變異。通過將這些突變組合成該蛋白質的“分數(shù)”（score），他們能夠識別蛋白質與疾病之間的新關聯(lián)。例如，以前與肺病有關的蛋白質MMP12也被發(fā)現(xiàn)也與心臟病有關——然而，MMP12的水平越高，患肺病的風險越低，心臟病和中風的情況則相反；這一信息非常重要，因為針對這種蛋白質開發(fā)的治療肺病患者的藥物可能無意中增加了心臟病的風險。
默沙東的科學家則在強調蛋白質組遺傳數(shù)據(jù)如何被用于藥物發(fā)現(xiàn)方面發(fā)揮了重要作用。例如，除了強調潛在的副作用之外，這項研究的發(fā)現(xiàn)還可以通過對新藥物和現(xiàn)有藥物的蛋白質靶點的新見解來進一步幫助藥物開發(fā)。通過將藥物、蛋白質、遺傳變異和疾病起來，研究小組建議現(xiàn)有藥物也可以用來治療不同的疾病，或可增加目前正在研發(fā)的某些藥物在臨床試驗中可能取得成功的信心。
成果公開，可供使用
“我們的數(shù)據(jù)庫實際上只是一個起點，” *作者Benjamin B. Sun說，“這項研究中，我們列舉了一些如何使用它的例子，但現(xiàn)在是時候讓研究界開始使用并尋找關于該數(shù)據(jù)庫新的應用范疇了。"
作為該研究的參與組織之一，英國心臟基金會（British Heart Foundation）的Metin Avkiran教授認為:”盡管DNA為我們提供了個人藍圖，但決定我們對疾病易感性和對藥物反應的是基因編碼的蛋白質結構、功能和數(shù)量的變化。這項研究為血液中的蛋白質如何被我們的基因組成所控制提供了令人振奮的新見解，并為開發(fā)心臟和循環(huán)系統(tǒng)疾病的新療法提供了機會。”
參考資料：
Scientists create 'genetic atlas' of proteins in human blood