新研究發現了人類微生物組產生的數千種新蛋白質

據外媒New Atlas報道，斯坦福大學科學家的一項備受關注的新研究揭示了人類微生物組中由細菌產生的數千種先前尚未發現的小蛋白質。幾乎所有這些新描述的蛋白質都在人體中發揮未知功能，研究人員表示，他們的發現開闢了未來治療藥物開發的新前沿。

“瞭解人體細胞與微生物組之間的接合點至關重要，”新研究的資深作者Ami Bhatt解釋道。“它們如何‘溝通’？細菌菌株如何保護自己免受其他菌株的侵害？這些功能可能存在於非常小的蛋白質中，這可能比在細胞外分泌更大的蛋白質更有可能。”

傳統上，由於檢測存在困難這些微小的蛋白質經常被研究人員忽視。它們通常長度小於50個氨基酸，並且最有可能在細菌菌株和它們棲息的宿主之間起關鍵的通訊功能。為了追蹤這些小信號蛋白，研究人員放大了細菌基因組。

“細菌基因組就像一本長字母的書，其中只有一些編碼了製作蛋白質所必需的信息，”Bhatt説道。“傳統上，我們通過搜索表明‘開始’和‘停止’信號的組合來識別本書中蛋白質編碼基因的存在，這些信號將基因夾在中間。這適用於較大的蛋白質。但是蛋白質越小，更有可能的是，這種技術會產生大量誤報，使結果變得混亂。“

研究人員使用一種新穎的計算方法進行了一項比較基因組學研究，揭示了超過4000個蛋白質家族，其中大部分從未被發現過。這一發現的絕對數量令研究小組感到驚訝，該研究小組預計可能會發現幾百種新的小蛋白質編碼基因，但卻發現了數千種。

該論文發表在《Cell》雜誌上，研究人員對所有4539個新發現的小蛋白家族進行了全面總結，基本上是未來研究的大型新目錄。下一步他們將開始瞭解這些新型小蛋白質的機械功能，為潛在的新抗生素或其他治療人類用途的藥物敞開大門。

“小蛋白質可以快速合成，可以被細菌用作生物開關，在功能狀態之間切換或觸發其他細胞的特定反應，”Bhatt説道。“它們比較大的蛋白質更容易研究和操作，這可能促進藥物開發。我們預計這將成為研究生物學的一個有價值的新領域。”