[出典] "The proteomic landscape of genome-wide genetic perturbations" Messner CB [..] Kustatscher G, Ralser M. Cell 2023-04-27. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.03.026 [著者所属] The Francis Crick Institute, Swiss Institute of Allergy and Asthma Research (U Zurich), Charité Universitätsmedizin, U Toronto, RIKEN Center for Sustainable Resource Science, Wellcome Centre for Cell Biology (U Edinburgh), The Wellcome Centre for Human Genetics (U Oxford), Max Planck Institute for Molecular Genetics;グラフィカルアブストラクト
機能ゲノミクスは今や、遺伝子の機能と制御ネットワークのアノテーションの基盤になっている。英国、スイス、ドイツ、カナダ、日本およびスコットランドの研究チームは今回、Saccharomyces cerevisiaeを対象として、機能ゲノミクスとプロテオミクスを、ゲノムスケールのCRISPR-Cas9ノックアウト・ライブラリーにおけるタンパク質存在量のデータ非依存的(data-independent acquisition; DIA)質量分析を介した定量によって統合した。
具体的には酵母の4,699種類の遺伝子をCRISPR/Cas9を利用してノックアウトしたライブラリーにおいて、平均2,520種類のタンパク質を定量し、1 億ペプチドの定量と900万のタンパク質の定量からなるプロテオーム・プロファイルを捉えた。
その結果、グローバルなタンパク質発現は、(1)翻訳速度、タンパク質のターンオーバー、タンパク質複合体の形成、成長速度、ゲノム構造などの一般的な生物学的特性と、(2)遺伝子、代謝、および物理的相互作用のネットワークにおけるタンパク質の接続性などの機能的特性が、複雑に絡み合っていることを発見した。さらに、プロテオーム・プロファイルの類似性、タンパク質の共変動、およびリバースプロテオームプロファイリングの評価を介した機能プロテオミクスが、現在の遺伝子アノテーション戦略を補完することを示した。
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