钟声团队开发快速揭示蛋白质互作图谱的新技术PROPERseq

　　近年来，大量新技术的开发与应用使我们对人类基因组及其产物的互作图谱有了更全面的了解。然而，对人类蛋白质互作图谱的揭示仍旧有限。现阶段，主流的大规模揭示蛋白质自身互作图谱的技术可分为单对单以及单对多两大类。单对单类技术例如酵母双杂交系统 （Yeast two-hybrid） 可以测试成对的蛋白质互作，但提高其图谱规模则需要耗费时间来进行大量的平行试验。单对多类技术例如亲和沉淀-质谱法 (AP-MS) 可对特定饵蛋白进行筛选从而得到与其相关的蛋白质互作，但对饵蛋白的筛选则给其最后揭示的蛋白质互作图谱附加了局限性。

　　2021年8月3日， Molecular Cell 发表了加州大学圣地亚哥分校（UCSD）钟声教授及其团队成员Kara Johnson、戚智杰等的研究：Revealing protein-protein interactions at the transcriptomic scale by sequencing。在该研究中，团队通过他们开发的PROPER-seq蛋白质互作测序技术，由细胞转录组出发，系统揭示了210,518 对人类蛋白质互作，并通过验证实验证实了部分新发现的蛋白质互作。

　　PROPER-seq蛋白质互作测序技术可分为蛋白质的mRNA标签，蛋白质互作的筛选与测序，以及数据处理三个阶段。首先，作者团队通过新开发的SMART-display步骤将细胞内大量的mRNA通过嘌呤霉素 （puromycin）与其所翻译的蛋白质相结合，形成mRNA-蛋白质库。随后，团队通过INLISE 步骤将两个mRNA-蛋白质库之间所发生的蛋白质互作进行交联与筛选，形成了能够代表蛋白质互作的测序库。最后，团队使用配套开发的PROEPRseqTools软件对测序数据进行标准化处理从而得到高可信度的蛋白质互作。

　　基于对人胚肾细胞系，人类T细胞系和人脐静脉血管内皮细胞系所进行的PROPER-seq实验，研究团队创建了名为PROPER v.1.0的人类蛋白质互作图谱数据库。该数据库包含了由8635个蛋白质所组成的210518对人类蛋白质互作。通过对PROPER v.1.0的进一步研究，团队发现其所构成的蛋白质互作网络趋近于无尺度网络，且包含大量富集的基因本体分类（Gene Ontology term）子网络例如RNA翻译子网络与RNA剪切子网络。这些重要的人类基因功能步骤中所发生的蛋白质互做可通过PROPERv.1.0得到全面的展现。此外，团队还通过正交实验证实了PROPERv.1.0中在DNA修复中起重要作用的PARP1蛋白与XPO1，MATR3，IPO5和LEO1蛋白的互作。

　　总结来说，PROPER-seq是一项能够高效揭示蛋白质互作图谱的离体测序技术。该技术的应用能为后续对不同生物及细胞的蛋白质互作图谱的研究提供大量且可信的参考。