AlphaFold结构挖掘发现GPCR样蛋白TM184C调控胞间囊泡运输与自噬
Nature | AlphaFold结构挖掘发现GPCR样蛋白TM184C调控胞间囊泡运输与自噬
一项发表于Nature的研究通过AlphaFold结构挖掘,发现GPCR样蛋白TM184C调控胞间囊泡运输与自噬。报道指出,现有数据库收录的海量蛋白序列中,经实验验证和人工审阅的仅占极小比例,这些研究不足的蛋白构成人类暗蛋白组中最为未知的部分,可能蕴藏尚未发现的生物学机制和潜在治疗靶点。
人类蛋白质序列数据库的扩张速度远超实验能力:迄今经实验确定的独特蛋白结构约十万个,而已知序列已达数十亿条,解析一个结构常需数月至数年 [2]。AlphaFold 用深度学习实现了即便没有同源结构也能达到原子精度的预测 [2],在 CASP14 评测中以大幅优势领先其他方法 [3],并使人类蛋白质组超过 98% 的序列获得结构注释 [1]。但注释并不等于理解:预测中大量低置信度区域与内在无序区重叠 [1],而数据库里真正经过实验验证和人工审阅的蛋白只占极小比例。这些研究不足的分子构成人类“暗蛋白组”中最为未知的部分,正如这条消息所强调的,其中可能蕴藏尚未被认识的生物学机制与潜在治疗靶点。
2026 年 10 月 6 日报道的这项发表于 Nature 的工作正是从这片暗区入手:研究者以 AlphaFold 结构挖掘为线索,锁定了一个名为 TM184C 的 GPCR 样蛋白,并通过实验证明其调控胞间囊泡运输与自噬。论文摘要显示,TM184C 通过限制 LC3B 脂化与自噬体积累来约束自噬通量,且这一作用具有深度的演化保守性[8]。据产业媒体报道,TM184C 虽然形似 GPCR,行为却与经典 GPCR 不同[9],并被称作一个古老的“超级暗”蛋白[10]。
就方法论而言,这项工作把 AlphaFold 的用途向前推了一步。此前它的价值主要体现在结构注释 [1,2]、以 AlphaFill 为预测模型移植缺失的配体与辅因子 [4]、用 AlphaFold 3 预测包含蛋白、核酸、小分子在内的复合物 [5],以及经机器学习分类器甄别假阳性的蛋白质相互作用组筛选 [6]——回答的多是“已知蛋白长什么样、和谁结合”。本研究则把结构相似性当作钓钩,从几乎没有注释的序列中钓出候选,再以实验赋予其功能身份,展示了一条从暗蛋白组通向具体生物学机制的路径。
当然,结构挖掘并非万能钥匙:AlphaFold 对无序区域的预测置信度偏低 [1],预测模型本身不含小分子坐标 [4],其输出指标与突变对蛋白稳定性、功能影响的相关性也很弱 [7]。就 TM184C 而言,它究竟以何种分子机制同时影响胞间囊泡运输与自噬、在人类生理与病理中扮演什么角色、能否真正成为可干预的治疗靶点,都还是悬而未决的问题,有待后续研究回答。
- 1.AlphaFold and Implications for Intrinsically Disordered Proteins · J Mol Biol 2021
- 2.Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold · Nature 2021
- 3.Applying and improving AlphaFold at CASP14 · Proteins 2021
- 4.AlphaFill: enriching AlphaFold models with ligands and cofactors · Nat Methods 2023
- 5.Accurate structure prediction of biomolecular interactions with AlphaFold 3 · Nature 2024
- 6.Predictomes, a classifier-curated database of AlphaFold-modeled protein-protein interactions · Mol Cell 2025
- 7.Using AlphaFold to predict the impact of single mutations on protein stability and function · PLoS One 2023
- 8.TM184C is a GPCR-like regulator of intercellular exchange ... · nature.com 2026
- 9.Study Uncovers Hidden Human "Dark Proteome" Members ... · azolifesciences.com 2026
- 10.TM184C is a GPCR-like regulator of intercellular exchange ... · narmanews.onrender.com 2026
来源:中文产业新闻 · mp.weixin.qq.com