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蛋白质、基因组与人类疾病有了关联图 有助促进药物靶点快速识别

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  科技日报北京10月17日电 (记者张梦然)据《科学》杂志近日发表的一项最新研究,研究人员将人体血液中的数千种蛋白质数据与遗传数据相结合,绘出了蛋白质、基因组与人类疾病的网络关系图,显示了影响这些蛋白质的遗传差异如何将多种多样的相关疾病联系在一起。

  蛋白质故障会导致大多数器官系统疾病,蛋白质也是当今最常见的药物靶点。在这项研究中,由剑桥大学医学研究委员会流行病学部门和德国查理大学柏林卫生研究所科学家领导的国际团队,利用1万多人的血液样本,证明了人类基因组2500个区域的自然变异与血液中循环的5000种蛋白质的丰度或功能差异密切相关。

  新研究解决了将基础科学转化为临床操作的难题。虽然人类基因组研究已经在人体DNA序列中确定了数千个与疾病相关的变异,但由于将这些变异映射到基因的不确定性,其潜在机制往往仍鲜为人知。通过将这种与疾病相关的DNA变异与编码蛋白质的丰度或功能联系起来,研究团队为哪些基因参与其中提供了强有力的证据,并确定了蛋白质将遗传风险转化为疾病发作的新机制。

  例如,多项全基因组关联研究(GWAS)已将人类基因组中称为KAT8的区域与阿尔茨海默病联系起来,但未能确定该区域中的哪个基因参与其中。通过结合蛋白质和基因的数据,团队在KAT8区域中识别出一个名为PRSS8的基因,这是阿尔茨海默病的新候选基因。同样,他们还确定了一种新的子宫内膜癌风险基因。

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  研究团队利用这些新见解,系统地测试了哪些蛋白质编码基因会影响疾病。他们发现了1800多个例子,提供了强有力的证据表明相应的蛋白质正是起源,并指出了新的潜在治疗策略。

  研究人员表示,对于大多数与疾病风险相关的基因组区域,潜在的因果和机制尚不清楚。该项工作证明了蛋白质在放大疾病致病基因方面的独特价值,并帮助人们了解遗传变异导致疾病的机制。通过编码蛋白质将基因与疾病更直接地联系起来,并将促进药物靶点的快速识别。

  总编辑圈点

  蛋白质是生物医药领域炙手可热的研究对象,原因之一就是它们与人类众多疾病息息相关。最现成的例子是,新冠疫情暴发之初,中外科学家们先是解析了新冠病毒S蛋白的全长结构,随后又解析了人体ACE2蛋白全长结构。他们发现,新冠病毒S蛋白正是通过“劫持”人体ACE2蛋白来入侵人体。这为研发新冠肺炎相关诊疗方法和药物提供了思路。值得一提的是,蛋白质作为大分子,同时以其结构复杂而闻名,这为蛋白质相关研究带来较大难度,其研究进展也往往引发关注。

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