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    細胞膜不僅是維持細胞穩定的重要屏障，也是營(yíng)養物質(zhì)轉運的重要平臺，同時(shí)它還介導著(zhù)外部環(huán)境與細胞內部的通訊。

    細胞膜上存在著(zhù)數以千計的蛋白，包括受體、轉運蛋白和酶，他們有選擇的控制著(zhù)營(yíng)養成分和信息的跨膜流動(dòng)。蛋白互作是這一系統的主要作用方式，舉例來(lái)說(shuō)特定蛋白的相互作用可以促進(jìn)一種營(yíng)養物質(zhì)進(jìn)入細胞，阻止細胞內化合物累積到毒性水平，或者將外部環(huán)境的改變傳達到細胞內部的控制中心。

    然而，迄今為止人們對膜蛋白和細胞內部蛋白之間的關(guān)系還了解得很少。現在，Carnegie科學(xué)研究所的Wolf Frommer領(lǐng)導研究團隊為人們全面展示了與膜蛋白有關(guān)的蛋白互作組，并將這一成果發(fā)表在本周的Science雜志上。

    膜蛋白與信號蛋白通過(guò)互作進(jìn)行信息交流，這是機體內活細胞通訊的基礎。為了進(jìn)一步了解這種跨膜的信息傳遞機制，Frommer的研究團隊通過(guò)Split-ubiquitin膜蛋白酵母雙雜交系統，在擬南芥中進(jìn)行了廣泛的蛋白質(zhì)互作篩選。擬南芥是植物生物學(xué)家常用的一種模式生物。

    研究人員經(jīng)過(guò)數百萬(wàn)次測試，鑒定了一萬(wàn)多個(gè)膜蛋白和信號蛋白的互作，并在此基礎上構建了蛋白互作的網(wǎng)絡(luò )。這是首次在某種生物中完成膜蛋白相關(guān)的蛋白互作組，有望為植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)研究帶來(lái)新的啟示。
    細胞膜中的蛋白一直是比較困難的研究對象，到目前為止人們只鑒定了少數跨膜蛋白的信號傳導路徑。在植物和人類(lèi)基因組中，還存在數以千計功能不為人知的膜蛋白。

    此前曾有研究通過(guò)類(lèi)似的技術(shù)，研究細胞膜中的轉運蛋白。不過(guò)Frommer等人的這項研究更為深入，他們獲得的互作組驗證了一些已被預測過(guò)的蛋白互作，更展示了大量的新蛋白事件。事實(shí)上，整個(gè)互作組中超過(guò)99%都是此前未知的。

    這項研究為人們提供了一種研究蛋白互作的新策略，不僅填補了一些重要信號傳導鏈中的空白，還展現了許多未知蛋白的功能。研究人員希望他們的成果，可以幫助人們鑒定信息傳遞中的重要蛋白互作，明確未知膜蛋白的潛在功能。

    “我們的研究為發(fā)現新基因提供了重要的資源，這一成果不僅能夠用于植物研究，也能夠為動(dòng)物研究提供幫助，”Frommer說(shuō)。“對于植物研究來(lái)說(shuō)，人們可以在此基礎上尋找提高作物產(chǎn)量的新方法。”