蛋白质组全貌:从转录组的被动反映到主动的细胞组织者

由 root 提交于 周六, 09/19/2026 - 18:47
尽管蛋白质组学取得了进展,蛋白质组仍常被视为转录组的被动反映。以鸡毒支原体(*Mycoplasma gallisepticum*)这一最小细胞模型为研究对象,我们分析了涵盖多种胁迫条件的大规模数据集,以探究蛋白质组是否作为一个整合性调控系统发挥作用。在胁迫条件下,蛋白质组在定量上保持稳定,但细菌仍能成功适应。我们鉴定出由17种主要蛋白质构成的最小核心,其占细胞蛋白质总质量的35%。这些蛋白质具有独特的理化性质——更高的正电荷、更低的亲水性以及内在无序区域的富集——提示它们能够塑造细胞质的组织结构,并可能驱动液-液相分离。次要蛋白质形成高度相关的簇,而胁迫条件会触发蛋白质复合物的重排,但并不改变其丰度,这代表了一种能量高效的适应策略。交联质谱分析揭示了条件特异性的互作组重塑,这可能是支原体适应多种胁迫的基础。我们的研究结果表明,蛋白质组充当着一种主动的细胞组织者,其理化性质和动态复合物重排使细胞能够在不依赖转录调控的情况下实现适应。这一框架或可为最小细胞的合成生物学工程设计提供参考。

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# 蛋白质组整体:从转录组的被动反映到主动的细胞组织者

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Anastasia A. Lazareva, Daria S. Matyushkina, Elena Vasilyeva, Alexey Kovalenko, 查看 ORCID 主页 Ivan Butenko, Vadim M. Govorun

doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.15.751782

Anastasia A. Lazareva¹ 系统生物学与医学科学研究院;

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通讯作者: a.lazareva{at}sysbiomed.ru

Daria S. Matyushkina¹ 系统生物学与医学科学研究院;

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Elena Vasilyeva¹ 系统生物学与医学科学研究院;

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Alexey Kovalenko¹ 系统生物学与医学科学研究院;

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Ivan Butenko¹ 系统生物学与医学科学研究院;

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Vadim M. Govorun² 联邦物理化学医学研究与临床中心,莫斯科;

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## 摘要

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## 摘要

尽管蛋白质组学不断取得进展,蛋白质组仍常被视为转录组的被动反映。我们以鸡败血支原体(*Mycoplasma gallisepticum*)这一最小细胞模型为研究对象,分析了多种胁迫条件下的大规模数据集,以探究蛋白质组是否作为一个整合性调控系统发挥功能。在胁迫条件下,蛋白质组在定量上保持稳定,但细菌仍能够成功适应。我们鉴定出一个由17种主要蛋白质构成的最小核心,这些蛋白质占细胞蛋白质总质量的35%。这些蛋白质具有独特的物理化学性质——更高的正电荷、更低的亲水性以及内在无序区域的富集——这表明它们能够塑造细胞质的组织结构,并可能驱动液-液相分离。次要蛋白质形成高度相关的簇,而胁迫条件会在蛋白质丰度不发生变化的情况下触发蛋白质复合物的重排,从而构成一种能量高效的适应策略。交联质谱分析揭示了条件特异性的互作组重塑,这可能是支原体适应多种胁迫的基础。我们的研究结果表明,蛋白质组作为一种主动的细胞组织者发挥作用,其物理化学性质以及复合物的动态重排,使细胞能够在不依赖转录调控的情况下实现适应。这一框架可能为工程化最小细胞的合成生物学研究提供参考。

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发布于2026年9月18日。

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Anastasia A. Lazareva, Daria S. Matyushkina, Elena Vasilyeva, Alexey Kovalenko, Ivan Butenko, Vadim M. Govorun

bioRxiv 2026.09.15.751782; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.15.751782

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蛋白质组整体:从转录组的被动反映到主动的细胞组织者

Anastasia A. Lazareva, Daria S. Matyushkina, Elena Vasilyeva, Alexey Kovalenko, Ivan Butenko, Vadim M. Govorun

bioRxiv 2026.09.15.751782; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.15.751782


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