J Proteo：科学家有望利用当前的方法来揭示化学物质的不良生物学效应！

2021年11月29日 讯 /生物谷BIOON/ --化学物质和蛋白质之间的分子相互作用常常会促进细胞功能的改变，毒理学研究中所面临的挑战之一就是预测暴露于化学物质所产生的影响，评估暴露所产生的影响意味着就要去理解起作用机制，从而识别出相互作用的特定蛋白靶点，当前的方法主要是利用对靶点和其作用机制的理解来预测特征性化学物质所产生的影响效应。那么我们所暴露的污染物和其它化学物质如何影响机体健康呢？近日，一篇发表在国际杂志Journal of Proteomics上题为“Systematic analysis of chemical-protein interactions from zebrafish embryo by proteome-wide thermal shift assay， bridging the gap between molecular interactions and toxicity pathways”的研究报告中，来自瑞典林雪平大学等机构的科学家们通过研究利用一种新方法识别出了机体中会被化学物质所影响的蛋白质，这种方法或能被用来发现在早期阶段发现是否一种物质会在有机体中产生一定的生物学效应。

图片来源：CC0 Public Domain

这些化学物质存在于我们所摄入的水、饮料以及我们周围的环境中（污染物），有超过10万种化学物质被用于制造业、农业、工业和消费物品；每一天我们都在与被吸收到机体中的化学物质之间接触并发生相互作用，其中一些对机体健康有着负面影响，此外，一些物质当与其它物质结合时就会对机体健康有害，这种现象称之为“鸡尾酒效应”（cocktail effect）。

近些年来，科学家们在毒理学研究上所面临的一项挑战就是如何预测多种不同化学物质混合所产生的影响；研究者Veronica Lizano-Fallas博士说道，如今污染物的水平在不断提高，而且要想测试所有的化学物质是非常困难的，而且测试混合物也尤为困难；我们相信这种新方法或能比传统方法更加有效地利用时间和金钱，而传统方法仅能一次测试对生物机制所产生的影响。

研究人员强调，我们所描述的新方法或能被用来在早期阶段检测化学物质所产生的不良生物效应，这些效应还能利用其它方法详细进行研究。化学物质能以一种相当杂乱的方式与蛋白质之间发生相互作用，而且研究者经常发现多个蛋白会受到其所检测的物质的影响，而研究者所看到的蛋白质的功能或许会受到其与化学物质之间相互作用的影响，这或许与污染物和有害物质在细胞中所产生的影响一致。

本文中，研究人员所使用的新方法基于一种为了研究药品而开发的技术，即蛋白质组整体溶解度的改变（缩写为PISA），如今研究人员已经分析了如何使用这种方法来识别生物体中与污染物和其它化学物质相互作用的蛋白质。为了从有机体多种类型的细胞中获取蛋白，及其蛋白质组，研究人员从斑马鱼胚胎中提取出了蛋白质，并将蛋白质组与一种或多种物质进行混合。

图片来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1874391921002815?via%3Dihub

如今研究人员已经将这种新方法应用到了四种情况，首先就是单独的污染物、其次是化学物质的混合物、一种新型的生物活性物质以及一种新药物所产生的不良反应。比如，他们测试了已知的环境毒素TCDD所产生的效应，并确定了多个容易受到TCDD影响的蛋白质，而这在此前研究中研究人员并不清楚；本文结果表明，通过研究有机体的复杂蛋白质组学特征，这种方法或许就能让科学家们寻找化学物质和机体蛋白之间更有可能性的分子相互作用。

综上，本文研究结果表明，研究人员所开发的新方法或能帮助识别出蛋白质靶点，并能有效区分蛋白质溶解性的增加和降低，并能提供额外的数据来补充相互作用的机制图谱，研究者预测，进行这种蛋白质组整体溶解性的检测，正如此前他们无偏见地识别化学物质的蛋白质靶点，其或能有效弥补分子相互作用和毒性通路之间的差距。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Veronica Lizano-Fallas，AnaCarrasco del Amor，Susana Cristobal. Systematic analysis of chemical-protein interactions from zebrafish embryo by proteome-wide thermal shift assay, bridging the gap between molecular interactions and toxicity pathways, Journal of Proteomics (2021). DOI: 10.1016/j.jprot.2021.104382