Science：细胞的边境管制

　　 细胞膜不仅是维持细胞稳定的重要屏障，也是营养物质转运的重要平台，同时它还介导着外部环境与细胞内部的通讯。

　　细胞膜上存在着数以千计的蛋白，包括受体、转运蛋白和酶，他们有选择的控制着营养成分和信息的跨膜流动。蛋白互作是这一系统的主要作用方式，举例来说特定蛋白的相互作用可以促进一种营养物质进入细胞，阻止细胞内化合物累积到毒性水平，或者将外部环境的改变传达到细胞内部的控制中心。

　　然而，迄今为止人们对膜蛋白和细胞内部蛋白之间的关系还了解得很少。现在，Carnegie 科学研究所的 Wolf Frommer 领导研究团队为人们全面展示了与膜蛋白有关的蛋白互作组，并将这一成果发表在本周的Science杂志上。

　　膜蛋白与信号蛋白通过互作进行信息交流，这是机体内活细胞通讯的基础。为了进一步了解这种跨膜的信息传递机制， Frommer 的研究团队通过Split-ubiquitin膜蛋白酵母双杂交系统，在拟南芥中进行了广泛的蛋白质互作筛选。拟南芥是植物生物学家常用的一种模式生物。

　　研究人员经过数百万次测试，鉴定了一万多个膜蛋白和信号蛋白的互作，并在此基础上构建了蛋白互作的网络。这是首次在某种生物中完成膜蛋白相关的蛋白互作组，有望为植物学和动物学研究带来新的启示。

　　细胞膜中的蛋白一直是比较困难的研究对象，到目前为止人们只鉴定了少数跨膜蛋白的信号传导路径。在植物和人类基因组中，还存在数以千计功能不为人知的膜蛋白。

　　此前曾有研究通过类似的技术，研究细胞膜中的转运蛋白。不过 Frommer 等人的这项研究更为深入，他们获得的互作组验证了一些已被预测过的蛋白互作，更展示了大量的新蛋白事件。事实上，整个互作组中超过99%都是此前未知的。

　　这项研究为人们提供了一种研究蛋白互作的新策略，不仅填补了一些重要信号传导链中的空白，还展现了许多未知蛋白的功能。研究人员希望他们的成果，可以帮助人们鉴定信息传递中的重要蛋白互作，明确未知膜蛋白的潜在功能。

　　“我们的研究为发现新基因提供了重要的资源，这一成果不仅能够用于植物研究，也能够为动物研究提供帮助，” Frommer 说。“对于植物研究来说，人们可以在此基础上寻找提高作物产量的新方法。”