Genome Biology | 魏文勝課題組報道單氨基酸精度繪制蛋白質功能圖譜新方法
2019年12月16日，魏文勝課題組在Genome Biology雜志在線發(fā)表題為“PASTMUS: mapping functional elements at single amino acid resolution in human cells”的研究論文。
精準繪制蛋白質功能圖譜對于研究蛋白質的作用機制十分重要。傳統方法通常需要構建蛋白質的截短突變，工作量巨大且效率低下。近年來一些高通量手段比如利用錯義突變進行文庫篩選、利用CRISPR-Cas系統產生覆瓦式（tiling）突變并結合sgRNA富集分析等被用于相關研究，但這些方法受限于覆蓋程度及位點精度，而且均不適用于隱性遺傳突變類型。
魏文勝課題組開發(fā)了名為PASTMUS（PArsing fragmented DNA Sequences from CRISPR Tiling MUtagenesis Screening）的新方法（圖1）。通過CRISPR-Cas介導的覆瓦式突變首先對目標基因產生覆蓋度高、種類豐富的突變體文庫，結合功能性篩選和對目標基因碎片化后深度測序，再利用全新的生物信息學分析方法對數據進行多重過濾，最終實現了對蛋白質功能相關位點的精確定位。該論文分別對三種毒素受體蛋白和三種抗癌藥物靶標蛋白進行了功能性掃描，實現了單氨基酸精度的蛋白功能圖譜繪制。除此以外，PASTMUS方法還可以廣泛應用于非編碼RNA、啟動子、增強子等調控性元件的研究，也可以演變?yōu)榈鞍走M化的高效手段。
圖1. PASTMUS方法篩選及生物信息學分析流程圖
魏文勝課題組博士生張心怡、岳頔、博士后劉瑩以及已經畢業(yè)的王軼楠博士、周悅欣博士為該論文共同第一作者。該研究項目得到了國家自然科學基金重點、面上及青年項目、北京市科委生命科學前沿創(chuàng)新培育項目、北京未來基因診斷高精尖創(chuàng)新中心、北大-清華生命科學聯合中心以及傳染病防治國家科技重大專項的基金支持。
文章鏈接:https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-019-1897-7
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