科技日報記者 張夢然
據《科學》雜志近日發表的一項最新研究，研究人員將人體血液中的數千種蛋白質數據與遺傳數據相結合，繪出了蛋白質、基因組與人類疾病的網絡關系圖，顯示了影響這些蛋白質的遺傳差異如何將多種多樣的相關疾病聯系在一起。
通過創建基因組蛋白質組圖，科學家們發現了不同人類疾病之間的數百種新聯系。
圖片來源：eurekalert.org網站相關報道
蛋白質故障會導致大多數器官系統疾病，蛋白質也是當今最常見的藥物靶點。在這項研究中，由劍橋大學醫學研究委員會流行病學部門和德國查理大學柏林衛生研究所科學家領導的國際團隊，利用1萬多人的血液樣本，證明了人類基因組2500個區域的自然變異與血液中循環的5000種蛋白質的豐度或功能差異密切相關。
雖然人類基因組研究已經在人體DNA序列中確定了數千個與疾病相關的變異，但由于將這些變異映射到基因的不確定性，其潛在機制往往仍鮮為人知。通過將這種與疾病相關的DNA變異與編碼蛋白質的豐度或功能聯系起來，研究團隊為哪些基因參與其中提供了強有力的證據，并確定了蛋白質將遺傳風險轉化為疾病發作的新機制。
例如，多項全基因組關聯研究（GWAS）已將人類基因組中稱為KAT8的區域與阿爾茨海默病聯系起來，但未能確定該區域中的哪個基因參與其中。通過結合蛋白質和基因的數據，團隊在KAT8區域中識別出一個名為PRSS8的基因，這是阿爾茨海默病的新候選基因。同樣，他們還確定了一種新的子宮內膜癌風險基因。
研究團隊利用這些新見解，系統地測試了哪些蛋白質編碼基因會影響疾病。他們發現了1800多個例子，提供了強有力的證據表明相應的蛋白質正是起源，并指出了新的潛在治療策略。
研究人員表示，對于大多數與疾病風險相關的基因組區域，潛在的因果和機制尚不清楚。該項工作證明了蛋白質在放大疾病致病基因方面的獨特價值，并幫助人們了解遺傳變異導致疾病的機制。通過編碼蛋白質將基因與疾病更直接地聯系起來，并將促進藥物靶點的快速識別。
總編輯圈點：
蛋白質是生物醫藥領域炙手可熱的研究對象，原因之一就是它們與人類眾多疾病息息相關。最現成的例子是，新冠疫情暴發之初，中外科學家們先是解析了新冠病毒S蛋白的全長結構，隨后又解析了人體ACE2蛋白全長結構。他們發現，新冠病毒S蛋白正是通過“劫持”人體ACE2蛋白來入侵人體。這為研發新冠肺炎相關診療方法和藥物提供了思路。值得一提的是，蛋白質作為大分子，同時以其結構復雜而聞名，這為蛋白質相關研究帶來較大難度，其研究進展也往往引發關注。
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