生物學(xué)家說簡單細(xì)胞含有4200萬個(gè)蛋白質(zhì)分子

根據(jù)多倫多大學(xué)教授格蘭特布朗及其合著者的說法，在一個(gè)簡單的細(xì)胞中有大約4200萬個(gè)蛋白質(zhì)分子。

蛋白質(zhì)組成我們的細(xì)胞并完成其中的大部分工作。通過這種方式，它們將遺傳密碼帶入生活，因?yàn)闃?gòu)建蛋白質(zhì)的配方存儲在基因中。

布朗教授說：“鑒于細(xì)胞是生物學(xué)的功能單元，想知道那里的細(xì)胞和各種細(xì)胞的含量只是一種天生的好奇心。”

雖然生物學(xué)家已經(jīng)研究了多年的蛋白質(zhì)豐度，但研究結(jié)果以任意單位報(bào)告，在該領(lǐng)域播下混亂，并且難以比較不同實(shí)驗(yàn)室之間的數(shù)據(jù)。

多倫多大學(xué)的研究生Brandon Ho說：“很難概念化細(xì)胞中有多少蛋白質(zhì)，因?yàn)閿?shù)據(jù)報(bào)告的數(shù)據(jù)大不相同。”

為了將任意測量值轉(zhuǎn)換成每個(gè)細(xì)胞的分子數(shù)，研究小組轉(zhuǎn)向了一種名為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的酵母。

由于21項(xiàng)獨(dú)立的研究測量了所有酵母蛋白的豐度，酵母菌也是唯一有足夠數(shù)據(jù)可用于計(jì)算酵母基因組編碼的6,000種蛋白質(zhì)中每種蛋白質(zhì)的分子數(shù)的生物體。

該團(tuán)隊(duì)的分析首次揭示了細(xì)胞中每種蛋白質(zhì)分子的數(shù)量，估計(jì)分子總數(shù)約為4200萬。

大多數(shù)蛋白質(zhì)存在于很窄的范圍內(nèi) - 介于1,000到10,000個(gè)分子之間。

有些在超過五十萬份中非常豐富，而另一些則在一個(gè)細(xì)胞中存在少于10個(gè)分子。

通過分析數(shù)據(jù)，作者能夠深入了解細(xì)胞控制不同蛋白質(zhì)豐度的機(jī)制，為人類細(xì)胞中可能有助于揭示疾病分子根源的類似研究鋪平了道路。

他們還表明蛋白質(zhì)的供應(yīng)與其在細(xì)胞中的作用相關(guān)，這意味著可能使用豐度數(shù)據(jù)來預(yù)測蛋白質(zhì)在做什么。

最后，在一項(xiàng)將使細(xì)胞生物學(xué)家歡欣鼓舞的發(fā)現(xiàn)中，研究小組表明，將發(fā)光標(biāo)簽縫合到蛋白質(zhì)上的常見做法對其豐度影響不大。

“這項(xiàng)研究將對整個(gè)酵母界及其他地區(qū)具有重要價(jià)值，”Saccharomyces基因組數(shù)據(jù)庫的高級生物反應(yīng)者羅伯特·納什博士說，該數(shù)據(jù)庫將向全球研究人員提供數(shù)據(jù)。

結(jié)果發(fā)表在Cell Systems雜志(bioRxiv.org preprint)上。

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