圣彼得堡国立大学的遗传学家创建了全球首个用于搜索包含不同蛋白质的淀粉样蛋白的应用程序

淀粉样蛋白是一种蛋白质聚集体，可导致多种难以治愈的严重疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿舞蹈症等。但并非所有淀粉样蛋白都是致病性的，其中许多物质在细胞中发挥着重要功能。科学家认为，淀粉样蛋白的形成主要与体内蛋白质结构的变化有关。然而，近来科研界发现了越来越多的下类情形，即几种不同蛋白质同时包含在聚集体中。

本研究获俄罗斯联邦自然基金资助，研究成果发表于Journal of Molecular Biology。

圣彼得堡国立大学的遗传学家和生物技术专家团队与蒙彼利埃大学（法国）的研究人员合作，首次在世界上提出了被称为AmyloComp的生物信息学方法，以用于搜索能够凝血（彼此结合）的蛋白质对。该方法以Python编程语言实现，可作为在线应用程序使用。

“淀粉样蛋白在形状上类似于细丝。它们形成了一种位于纤维上的诸多分子的‘堆叠’。当聚集体中仅存在一种蛋白质时，各层在结构上完全相同。我们正试图在不同的蛋白质中找到这样的序列，以使其形成类似的‘堆叠’，与此同时保持序列不同。”该研究的参与者之一，圣彼得堡国立大学（遗传学和生物技术系）斯坦尼斯拉夫·邦达列夫副教授介绍说。

据他介绍，两所高校的科学家们共同开发的AmyloComp软件在模型数据集上显示出94％以上的准确性，并且可靠地分类了已知的蛋白质凝血阳性和阴性例子。换言之，蛋白质凝固可在人体内发挥各种生物学作用。

一方面，“淀粉样蛋白级联”假说已经提出了相当长的时间，根据该假说，病理性淀粉样蛋白聚集体可引发其他蛋白质的聚集。另一方面，一些重要的生物过程需由不同蛋白质形成聚集体。最显著的例子是RIPK1和RIPK3这对蛋白质。当抗病毒反应被触发时，此二者的凝血是信号级联的一部分。AmyloComp软件可帮助研究者在蛋白质组规模上搜索类似的例子。

圣彼得堡国立大学研究人员研发的应用程序的独特之处在于，现代生物信息学提供的其他方法无法对两种淀粉样蛋白的凝血进行建模。圣彼得堡国立大学科研团队的方法基于两种蛋白质氨基酸序列的对比，同时考虑到其空间排列作为统一聚集体组成部分的可能性。该方法可帮助研究者搜索形成统一结构的不同序列。

圣彼得堡国立大学在俄罗斯联邦科学基金立项方面位列前茅。 2022年，圣彼得堡国立大学的科学家获得了112项资助，占立项总数的5.5％，在各科研单位中占据首位。并且其中25％的项目均由青年科研人员主持。2023年，我校继续保持首位：立项70项，占立项总数的5％。 2023年圣彼得堡国立大学共提交214份申请，其中近三分之一获得立项支持。

圣彼得堡国立大学遗传学和生物技术系的科研团队是世界领先的淀粉样蛋白研究团队之一。早在20世纪90年代，圣彼得堡国立大学就在谢尔盖·英格维奇托莫夫院士的领导下开始了对淀粉样蛋白的研究。当时发表了一系列有关传染性酵母淀粉样蛋白（朊病毒）的世界级突破成果。后来我校成立了淀粉样生物学实验室，负责人为我校毕业生亚历山大·鲁贝尔。2021年，圣彼得堡国立大学遗传学和生物技术系教授安东·尼日尼科夫与细胞学和组织学系首席研究员基里尔·安东涅茨，因在植物和共生细菌中发现淀粉样蛋白而荣获俄罗斯联邦总统青年科研创新奖。此外，在阿列克谢·加尔金教授的指导下，对各种动物体内的某些功能性淀粉样蛋白进行了科学描述。