PNAS:澳洲科学家发表蛋白质组暗物质相关研究
近日，美国国家科学院院刊，在线发表澳大利亚联邦科学与工业研究组织科学家Sean O'Donoghue发表的一项研究，研究定位了蛋白质暗物质区域的界限，使得我们更进一步发现所有蛋白质的完整结构和功能。
随着三维蛋白质结构知识的不断扩大，我们可以识别每一种蛋白质内的某些区域，这些区域的结构不同于已经被实验确定过的任何蛋白区域，即“蛋白质组暗物质”。
O'Donoghue博士说：“这些暗物质区域不同于任何已知的结构，所以它们是无法预测的。确定这些领域是非常令人兴奋的，因为我们现在有一副地图，以集中我们的研究工作。我们的地图，定义了蛋白质知识边缘的边界。”这项研究已经取得了一些令人惊讶的结果，包括近一半的真核生物蛋白质组是暗物质，并具有意想不到的功能，包括与分泌组织、二硫键结合、低的进化保守性以及与其他蛋白之间鲜为人知的相互作用。
这项工作将有助于未来揭示剩余蛋白质组暗物质的研究，从而揭示目前尚不清楚的生命分子过程。它还可以深入阐释蛋白质为基础的疾病，如癌症、2型糖尿病和许多神经退行性疾病，如帕金森氏症和阿尔茨海默氏症。
蛋白质分子组成了我们身体的许多主要元素，这些蛋白质暗物质——具有完全未知的结构，富含在皮肤和头发、以及制造唾液、精液和乳汁的腺体中。
O'Donoghue说：“蛋白质暗物质无疑在人类健康，以及生命科学等诸多领域中，起着关键的作用。我们相信，研究蛋白质组暗物质，将澄清未来的研究方向，因为在物理学中，暗物质的研究已经完成。”
这一发现是使用Aquaria——CSIRO的基于网页的免费工具完成的，这一工具使用来自蛋白质数据库的数据，构建了546000个蛋白序列的三维结构模型。
原文链接：
Unexpected features of the dark proteome
原文摘要：
We surveyed the “dark” proteome–that is, regions of proteins never observed by experimental structure determination and inaccessible to homology modeling. For 546,000 Swiss-Prot proteins, we found that 44–54% of the proteome in eukaryotes and viruses was dark, compared with only ∼14% in archaea and bacteria. Surprisingly, most of the dark proteome could not be accounted for by conventional explanations, such as intrinsic disorder or transmembrane regions. Nearly half of the dark proteome comprised dark proteins, in which the entire sequence lacked similarity to any known structure. Dark proteins fulfill a wide variety of functions, but a subset showed distinct and largely unexpected features, such as association with secretion, specific tissues, the endoplasmic reticulum, disulfide bonding, and proteolytic cleavage. Dark proteins also had short sequence length, low evolutionary reuse, and few known interactions with other proteins. These results suggest new research directions in structural and computational biology.
作者：Seán I. O’Donoghue
