基于序列预测驱动无序区域介导的分子间相互作用

来源：作者：人气：-发表时间：2025-05-23 13:25:00【大中小】

摘要：研究团队开发了FINCHES计算框架，利用粗粒化力场预测内在无序区域与折叠蛋白/其他IDRs的化学特异性相互作用。

在蛋白质王国里，存在着一群特立独行的"变形者"——内在无序区域（intrinsically disordered regions, IDRs）。这些占人类蛋白质组70%以上的区域虽缺乏固定三维结构，却通过化学特异性相互作用（chemically specific interactions）调控着细胞生命活动。传统方法难以捕捉这种动态多变的分子识别过程，而FINCHES计算框架的诞生改变了这一局面。

图1 基于序列的由无序区域驱动的分子间相互作用预测

研究团队巧妙改造了粗粒化力场（coarse-grained force fields）的化学物理参数，将其转化为预测IDR行为的强大工具。就像破译分子密码本，FINCHES能直接从氨基酸序列中解读出：哪些区域会与折叠蛋白表面"亲密接触"，哪些片段会驱动液-液相分离（liquid-liquid phase separation），以及磷酸化修饰如何像分子开关般调控这些相互作用。

验证实验展示了三重预测威力：准确识别IDR-IDR互作热点、量化序列对相分离的调控、揭示无序区域与结构化蛋白表面的结合模式。更令人振奋的是，该方法能在数分钟内完成全蛋白组扫描，不仅发现IDR内部存在化学特性迥异的"功能子域"，还系统性解析了磷酸化这一关键翻译后修饰如何重塑相互作用网络。

图2 内在无序区域可通过互补化学作用驱动与配体的结合

尽管无法预测依赖精确序列的有序界面（如部分折叠后发生的structured interface），但FINCHES为理解IDR的"模糊逻辑"（fuzzy logic）提供了全新视角。开源工具包和在线服务器（https://www.finches-online.com/）的开放，将推动更多研究者探索这片充满可能性的"无序疆域"。

参考资料

[1] Sequence-based prediction of intermolecular interactions driven by disordered regions