近日，斯坦福大(dà)學科學家(jiā)的一項備受關注的新研究揭示了人(rén)類微生(shēng)物組中由細菌産生(shēng)的數(shù)千種先前尚未發現的小(xiǎo)蛋白質。幾乎所有(yǒu)這些(xiē)新描述的蛋白質都在人(rén)體(tǐ)中發揮未知功能，研究人(rén)員表示，他們的發現開(kāi)辟了未來(lái)治療藥物開(kāi)發的新前沿。

“了解人(rén)體(tǐ)細胞與微生(shēng)物組之間(jiān)的接合點至關重要，”新研究的資深作(zuò)者Ami Bhatt解釋道(dào)。“它們如何‘溝通(tōng)’？細菌菌株如何保護自己免受其他菌株的侵害？這些(xiē)功能可(kě)能存在于非常小(xiǎo)的蛋白質中，這可(kě)能比在細胞外分泌更大(dà)的蛋白質更有(yǒu)可(kě)能。”

傳統上(shàng)，由于檢測存在困難這些(xiē)微小(xiǎo)的蛋白質經常被研究人(rén)員忽視(shì)。它們通(tōng)常長度小(xiǎo)于50個(gè)氨基酸，并且最有(yǒu)可(kě)能在細菌菌株和(hé)它們栖息的宿主之間(jiān)起關鍵的通(tōng)訊功能。為(wèi)了追蹤這些(xiē)小(xiǎo)信号蛋白，研究人(rén)員放大(dà)了細菌基因組。

“細菌基因組就像一本長字母的書(shū)，其中隻有(yǒu)一些(xiē)編碼了制(zhì)作(zuò)蛋白質所必需的信息，”Bhatt說道(dào)。“傳統上(shàng)，我們通(tōng)過搜索表明(míng)‘開(kāi)始’和(hé)‘停止’信号的組合來(lái)識别本書(shū)中蛋白質編碼基因的存在，這些(xiē)信号将基因夾在中間(jiān)。這适用于較大(dà)的蛋白質。但(dàn)是蛋白質越小(xiǎo)，更有(yǒu)可(kě)能的是，這種技(jì)術(shù)會(huì)産生(shēng)大(dà)量誤報，使結果變得(de)混亂。“

研究人(rén)員使用一種新穎的計(jì)算(suàn)方法進行(xíng)了一項比較基因組學研究，揭示了超過4000個(gè)蛋白質家(jiā)族，其中大(dà)部分從未被發現過。這一發現的絕對數(shù)量令研究小(xiǎo)組感到驚訝，該研究小(xiǎo)組預計(jì)可(kě)能會(huì)發現幾百種新的小(xiǎo)蛋白質編碼基因，但(dàn)卻發現了數(shù)千種。

該論文發表在《Cell》雜志(zhì)上(shàng)，研究人(rén)員對所有(yǒu)4539個(gè)新發現的小(xiǎo)蛋白家(jiā)族進行(xíng)了全面總結，基本上(shàng)是未來(lái)研究的大(dà)型新目錄。下一步他們将開(kāi)始了解這些(xiē)新型小(xiǎo)蛋白質的機械功能，為(wèi)潛在的新抗生(shēng)素或其他治療人(rén)類用途的藥物敞開(kāi)大(dà)門(mén)。

“小(xiǎo)蛋白質可(kě)以快速合成，可(kě)以被細菌用作(zuò)生(shēng)物開(kāi)關，在功能狀态之間(jiān)切換或觸發其他細胞的特定反應，”Bhatt說道(dào)。“它們比較大(dà)的蛋白質更容易研究和(hé)操作(zuò)，這可(kě)能促進藥物開(kāi)發。我們預計(jì)這将成為(wèi)研究生(shēng)物學的一個(gè)有(yǒu)價值的新領域。”