Cell：新研究揭露卵白中的固有没有序区域和其在癌症中的感化

细胞中的每一个功能都与特定的卵白质或卵白质组相干联，凡是具有明白的三维布局。但是，卵白质的固有没有序区域却打破了这类布局-功能范式。

圣路易斯华盛顿年夜学麦凯维工程学院的一个研究团队开辟出一种算法，用在理解卵白质中的固有没有序区域若何被组织成分歧的功能种别。这一研究东西可极年夜促进对某些癌症增殖机制的理解。

该学院生物医学工程系的Gene K. Beare卓异传授Rohit V. Pappu尝试室的研究人员Kiersten Ruff和博士后研究员Matthew King，操纵Pappu尝试室先前开辟的NARDINI+算法，阐发了卵白质固有没有序区域（intrinsically disordered regions, IDRs）的氨基酸序列，以揭露并组织所谓的"份子语法"。

经由过程利用无监视进修来检测非随机的氨基酸利用模式和线性序列中氨基酸的非随机摆列，Ruff发现自然序列的语法可归入有限数目的簇中，每一个簇都具有一组特定的功能。这项工作促使他们建立了一个名为GIN的资本。该研究功效颁发在《细胞》杂志。

理解IDR和其功能

Pappu在其尝试室研究IDR已近二十年，他暗示IDR对传统思惟和传统方式提出了挑战。"假如一个卵白质区域不采取特定的布局，那末弄清晰它能履行哪些功能和若何履行这些功能就变得具有挑战性，"他说。

他的尝试室操纵物理道理，旨在解码写入IDR氨基酸序列中的信息，以肯定特定IDR所采取的构象类型是不是存在序列特异性。他们的工作揭露，IDR可以采用特定类型的布局并履行特定类型的功能，这些功能受IDR序列的氨基酸构成和特定氨基酸对类型线性摆列的安排。

前博士生Megan White、前博士后研究员Min Kyung Shinn和Pappu在2022年引入了NARDINI算法。该算法以IDR序列作为输入，评估IDR序列中存在的分歧语法是不是多是非随机的。他们的工作注解，要害的二元模式长短随机的，而且与类似功能相干的IDR在其序列中同享类似的非随机二元模式。

扩大算法和其利用

这促使Ruff与Dana-Farber癌症研究所、哈佛医学院儿科肿瘤学副传授兼霍华德休斯医学研究所研究员Cigall Kadoch的尝试室合作，开辟了NARDINI+。Ruff扩大了NARDINI+的用处和规模，旨在阐发人类卵白质组中的所有IDR序列。在此进程中，她探讨了人类卵白质组中是不是在利用一组有限的语法。

操纵无监视机械进修，Ruff发现了一个有限数目的语法调集，称为GIN簇。阐发注解，特定的GIN簇与肯定卵白质在细胞中的定位偏好有关。它们还助在注释份子程度的功能组织和要害份子进程的时候挨次。

经由过程与Kadoch和其学生的合作，该团队获得了Broad研究所生成的年夜范围数据，注解先前在癌细胞中发现的基因对之间的相干性可以用IDR语法之间的相干性来注释。

测试和对癌症研究的意义

同时在Pappu和Kadoch尝试室工作的King测试了GIN关在IDR语法所决议的定位偏好揣度的正确性。"具有特定语法的IDR仿佛是卵白质偏好亚细胞定位的要害决议身分，虽然不是独一决议身分，"King说。

"建立GIN所带来的一个主要发现是，我们熟悉到致使特定人类癌症的基因易位是IDR语法被突变粉碎的成果，"Ruff说。"猜测是这些改变的语法致使了特定彼此感化收集的从头毗连，从而激活了细胞增殖法式。"

Pappu暗示，GIN有望成为一个有效的资本，指点旨在揭露IDR新信息的研究。它还具有设计可以或许履行定制功能的合成IDR的潜力。瞻望将来，Pappu和其同事正与Kadoch尝试室合作无懈，设计研究方案以帮忙他们理解改变的IDR语法若何驱动听类癌症中的增殖法式。（Bioon.com）

参考文献：

Beth Miller Kiersten M. Ruff et al, Molecular grammars of predicted intrinsically disordered regions that span the human proteome, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.10.019.