http://www.physorg.com/news122570853.html
February 18, 2008
Virginia 理工生物資訊研究所與電腦科學系的研究者對與人類互動之病毒蛋白與其他病原體蛋白，提供了第一次全面性的分析。
科學家檢查可公開取得的，190 種不同病原體的實驗資料，那包含 10,477 種人類與病原體蛋白質之間的交互作用。這種方式提供了一份人類蛋白與不同病原體蛋白互動的，高度詳細的網路圖。這個互動網路發表在最近一期 PLoS Pathogens 上，並為對抗傳染性疾病之療法未來的發展，揭露了可能的關鍵介入點。
Matt Dyer，該研究所的生物資訊人，同時也是一位畢業於 Virginia 遺傳、生物資訊與計算生物計畫的學生，評論道："傳染性疾病每年導致數百萬人死亡。雖然許多努力都朝向研究某種病原體的傳染如何使人致病，但直到最近才有大量的蛋白質互動資料可公開取得。我們藉此良機以 190 種不同的病原體來比較人類與病原體蛋白質之間的交互作用，對病原體用以感染人類細胞的策略提供重要的洞見。"
研究者特別留心二種人類蛋白質網路 -- 與至少能與二種病毒性病原體互動的蛋白質，以及至少與二種細菌性病原體互動的蛋白質。為兩組蛋白質所計算之基因本體論關係（Gene ontology terms），在不同蛋白的功能上，提供了關鍵資訊。某些矚目的研究發現包括，一個清楚的論證：優先與二種人類蛋白互動的病原體被稱為軸心（hubs）與瓶頸（bottlenecks）。軸心是熱門的蛋白質，在人類蛋白互動網路中能與許多其他蛋白互動。瓶頸則是那些處於網路中許多最短路徑上的蛋白質。
病原體顯然在感染期間，會以這些高度作用、有影響力的蛋白質為目標，最大化其成功的可能性。在許多案例中，那些斡旋病原體效應的人類蛋白，是那些已知涉及到癌症路徑的蛋白質，例如，轉錄因子 STAT1 或腫瘤抑制蛋白 TP53。這項發現指出病原體感染與癌症之間有趣的相似之處，並為研究開啟了未來的領域。
T. M. Murali，Virginia 理工電腦科學系助教授，補充道："先前研究指出，蛋白互動網路的拓樸學，對於任意節點的攻擊具有恢復力（resilient），但很容易受到標的性攻擊的影響，例如那些軸心。我們的結果對於「病原體如何演化出利用人類蛋白之間的互動結構的能力，以便促進感染，提供了顯著的例子。這項全面性研究也指出，許多病毒共用相似的策略以控制人類細胞週期、掌控程序化的細胞死亡，以及經病毒性遺傳物質五鬼搬運到人類細胞的核膜中。"
Bruno Sobral，Virginia 生物資訊研究所的所長與科學主任，評論道："傳染性疾病加諸沈重負擔到全球各地的公共衛生系統上。在此同時，製藥與生物技術產業則在他們的藥物與疫苗研發路線上，面臨創新與生產率增加，令人洩氣的挑戰。這項開創性的研究，為科學社群中任何有志在優先化（prioritizing）抗病毒與抗菌目標的人，提供了一種令人振奮的策略性工具。"
※ 相關報導：
＊ The Landscape of Human Proteins Interacting with Viruses and Other Pathogens
http://www.plospathogens.org/article/info:doi/10.1371/journal.ppat.0040032
Matthew D. Dyer, T. M. Murali, Bruno W. Sobral＊ 連結 - 讓60億人串在一起的無形網路
PLoS Pathog 4(2): e32.
doi:10.1371/journal.ppat.0040032
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抗菌蛋白「洞」穿細菌 人體防疫第一關
中時電子報╱朱立群／台北報導 2008-04-08
人體內有一種天然殺菌劑「抗菌蛋白」，是人體抵擋細菌入侵的第一道防線，屬於免疫系統的一部份，但全球科學界從來不知道它殺菌的機制。國內學者耗時六年研究，終於解開抗菌蛋白殺菌之謎：它會在細菌的細胞膜上打洞，導致細胞內外失衡而死亡。
我國研究團隊同時也創全球首例，用理論模型描繪出「抗菌蛋白」的動力學與作用機制，為殺菌藥物研發找到新方法，成果受到美國國家科學院肯定，論文四月一日登上《美國國家科學院刊》(PNAS）。
該研究成員全部來自台灣，包括國家同步輻射中心助研究員李明道、中央大學物理系教授陳方玉、陸軍官校物理系教授洪偉清，以及美國萊斯大學物理系教授黃惠文。《美國國家科學院刊》過去甚少出現清一色台灣作者的論文。
一九八○年代以後，科學家發現一個名為「抗菌蛋白」（antimicrobial peptides）的天然物質可以殺菌，香菇內、非洲蟾蜍皮膚上、人體腸道內都可找到。美國藥廠以此開發新藥，以非洲蟾蜍（magainin）的名字命名，但仍未能找出抗菌蛋白作用機制。
李明道表示，研究成員藉螢光顯微鏡與細胞吸取技術，發現細菌與抗菌蛋白結合後，細菌的細胞膜會像被撐開的保鮮膜，先變薄、再破洞，最後死亡。
「與抗菌蛋白結合後，細菌細胞膜會開始展延、變薄，並在表面出現破洞。」李明道說，抗菌蛋白趁機堵住洞口，不讓洞口閉合，這時，細胞外的物質就會跑進細胞內，並破壞其中的平衡。
「我們的研究非常基礎，讓人們清楚認識抗菌蛋白如何作用，也為後續應用研究指出新方向。」李明道說，抗菌、抗癌藥物研發，都可用他們的理論模型為基礎。
香菇內有抗菌蛋白，是否多吃香菇，就可幫助人體攝取更多抗菌蛋白對抗細菌？李明道表示，香菇的演化敵人與人類不同，因此兩者「道不同、難以互補」。
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