新研究使无序蛋白质变得有序

蛋白质分子是生物学的核心。我们对蛋白质的典型理解是，每种类型的蛋白质都具有特定的三维形状，使其能够发挥其功能。这一教条受到本质上无序蛋白质的挑战，这些蛋白质占所有蛋白质的三分之一，并且具有核心生物功能，尽管它们的形状不断变化。

到目前为止，我们对这一类有趣的蛋白质结构特性的理解仅基于对少数例子的研究。在今天发表在《自然》杂志上的研究中，哥本哈根大学生物系的研究人员展示了人体内所有(大约 28,000 个)无序蛋白质的行为方式。

“我一直对本质上无序的蛋白质着迷，因为它们似乎违反了蛋白质行为的大部分规则。在过去的 20 年里，我们一直致力于弄清楚这些奇怪的蛋白质的外观以及是否需要制定新的规则。 NNF 中心 PRISM 主任 Kresten Lindorff-Larsen 教授说：“我们第一次能够研究所有人类无序蛋白质的结构，并开始为这个分子无序世界提供秩序。” ，其中进行了研究。

PRISM 中心的目标是将生物物理学和机器学习的计算方法与细胞生物学的方法结合起来，研究遗传变异如何导致疾病。但直到现在，研究人员还不知道大多数无序蛋白质的外观，因此甚至无法开始研究编码它们的基因突变如何可能导致疾病。

直到最近，我们还对这些无序蛋白质进行了逐一检查，因此必须找到一种更大规模研究它们的方法，”这篇新论文的主要作者之一助理教授 Giulio Tesei 说道。我们提出了一种方法，可以使用无序蛋白质的实验测量来开发计算模型来预测其特性。由于这个模型既准确又快速，我们现在可以查看所有这些。”

这项研究由本科生 Anna Ida Trolle 共同领导，她说：“当我开始这个项目时，我不知道通常一次只研究一种或两种蛋白质。因此，当 Giulio 和 Kresten 提出：我应该研究大约 28,000 种蛋白质，幸运的是我没有意识到这是多么疯狂的想法。但是，我们很快找到了一种方法来生成和跟踪大量数据，并能够用它来研究生物学和进化无序蛋白质。

Lindorff-Larsen 总结道：“这是一个具有挑战性但又非常有趣的项目，只有在 PRISM 中心的几位具有不同专业知识的人员的贡献下才得以实现。我们在连接无序蛋白质的分子特性方面取得了新的进展“它们的生物学功能和在疾病中的作用。最终，我们开始理解无序蛋白质的语言。”