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针对细菌功能缺失突变体文库的高维表型筛选，已经在许多物种中确定了数千个细菌基因的基因—基因联系及其特异性表型，但对其潜在机制的解析仍然明显是低通量的。在此，我们展示了基于全蛋白质组人工智能的蛋白质—蛋白质相互作用（PPI）预测在弥补这一缺口方面的效用，具体做法是利用 pooled-AlphaFold3 评估麻风分枝杆菌蛋白质组中约 130 万种可能的两两相互作用。我们鉴定出约 2,000 个强和中等强度的 PPI，它们构成了在结核分枝杆菌、 smegmatis 分枝杆菌和谷氨酸棒杆菌的大规模化学基因组筛选中观察到的相当一部分表型和基因—基因联系的基础。该联合方法为数十种先前未表征的分枝杆菌核心、保守且必需蛋白预测了具体功能。我们重点强调了本研究获得的新信息，包括对分枝杆菌包膜组装、肽聚糖重塑，以及中心法则酶 RNA 聚合酶和 DNA 旋转酶新调节因子的认识。这些数据确立了 pooled-AlphaFold3 PPI 预测与高通量基因组学相结合的方法，作为大规模表征蛋白质功能的金标准。
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摘要
针对细菌功能缺失突变体文库的高维表型筛选，已经在许多物种中确定了数千个细菌基因的基因—基因联系及特异性表型，但对其潜在机制的解析仍然明显属于低通量。在此，我们展示了基于全蛋白质组人工智能的蛋白质—蛋白质相互作用（PPI）预测在弥补这一缺口方面的实用性：我们使用 pooled-AlphaFold3 评估了麻风分枝杆菌蛋白质组中约 130 万种所有可能的成对相互作用。我们鉴定出约 2,000 个强和中等强度的 PPI，这些相互作用构成了在结核分枝杆菌、耻垢分枝杆菌和谷氨酸棒杆菌的大规模化学基因组筛选中观察到的大部分表型和基因—基因联系的基础。这种联合方法为数十种先前尚未表征的分枝杆菌核心、保守且必需蛋白预测了具体功能。我们重点介绍了持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 保留所有权利。未经许可，不得转载。
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发表于 2026 年 7 月 16 日。
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预测一种分枝杆菌病原体的蛋白质相互作用图谱
Horia Todor， Lili M Kim， Evan Billings， Anna E. Grzegorzewicz， Hannah N. Burkhart， Michael DeJesus， Allen Na， Samuel Nitz， Scarlet Shell， Mary Jackson， Elizabeth A Campbell， Filippo Mancia， Jeremy M. Rock， Carol A Gross， James Chen
bioRxiv 2026.07.15.738315； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.15.738315
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预测一种分枝杆菌病原体的蛋白质相互作用图谱
Horia Todor， Lili M Kim， Evan Billings， Anna E. Grzegorzewicz， Hannah N. Burkhart， Michael DeJesus， Allen Na， Samuel Nitz， Scarlet Shell， Mary Jackson， Elizabeth A Campbell， Filippo Mancia， Jeremy M. Rock， Carol A Gross， James Chen
bioRxiv 2026.07.15.738315； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.15.738315
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.15.738315v1?rss=1
🏷️ 蛋白质相互作用 分枝杆菌 AlphaFold3 化学基因组学 蛋白功能预测