美国科学家在最新一期《自然》杂志发表论文,借助人工智能模型,识别出人体内一种此前未被发现的 “隐形” 蛋白质,并阐明其生物学功能,为理解细胞通讯、细胞应激存活以及疾病发生机制提供了全新思路。
数十年来,研究人员主要依靠蛋白质氨基酸序列开展研究。而本次研究,科学家从蛋白质三维空间结构入手,探寻蛋白的未知秘密。本次研究的核心是蛋白质 TM184C。美国迈阿密大学米勒医学院西尔维斯特综合癌症中心团队依托 AI 模型,比对超过 2.14 亿种蛋白质的预测三维结构,发现了 G 蛋白偶联受体(GPCR)家族的新成员。GPCR 负责帮助细胞感知、接收胞外信号。
TM184C 主要分布在细胞囊泡之中,囊泡是直径 30–100 纳米、脂质膜包裹的微小结构。该蛋白和细胞应激反应、细胞间信号交流紧密相关。当 TM184C 被破坏,细胞间连接变少,细胞形态与囊泡排布随之紊乱,证明它参与维持、调控细胞通讯。同时 TM184C 调控细胞自噬,也就是细胞分解回收老旧受损组分的过程,这套机制支撑细胞抵御外界压力;TM184C 表达下降时,自噬标志物上升,印证其调控作用。
研究团队提出,癌症微环境缺氧、营养匮乏,肿瘤细胞依靠细胞间通讯互相输送资源,互相扶持生存,这个过程会推动肿瘤进展。团队还测试了酵母同源蛋白 Hfl1。敲除 Hfl1,酵母细胞出现功能异常;转入人类 TM184C,细胞缺陷能够修复。跨越约十亿年进化历程,酵母与人类保留了这套保守的关键蛋白功能。
