肝细胞蛋白质组破坏稳定和PFAS的新目标通过联合热蛋白质组概况和深度转移学习揭示
Zimeng Wu1, Yue Zou1, Kang Yang1
1Key Laboratory of Industrial Ecology and Environmental Engineering (Ministry of Education), Dalian Key Laboratory on Chemicals Risk Control and Pollution Prevention Technology, School of Environmental Science and Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China.
Journal of hazardous materials
|November 15, 2025
概括
识别对-和多醇基物质 (PFAS) 蛋白质标对于理解毒性至关重要. 这项研究引入了一种集成的热蛋白质组分析和深度转移学习方法,以有效地发现新的PFAS相互作用蛋白及其对健康的影响.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 蛋白质组学是指蛋白质组学.
背景情况:
- 和多醇基物质 (PFAS) 构成健康风险,但它们的分子点在很大程度上仍未知.
- 识别与PFAS蛋白相互作用的可靠方法有限.
- 了解PFAS蛋白相互作用是阐明其毒性机制的关键.
研究的目的:
- 开发和应用一种综合方法,将热蛋白质组概况 (TPP) 和深度转移学习 (DTL) 结合起来,以有效识别细胞PFAS目标.
- 为了确定代表性PFAS化合物的特定蛋白质标,如PFOA,GenX和Novec 649.
- 调查与已识别的PFAS-蛋白相互作用相关的潜在健康风险,例如对蛋白质合成和细胞亡的影响.
主要方法:
- 使用热蛋白质组概况 (TPP) 与纳米喷涂液体染色学并联质谱测量来测量PFAS结合蛋白和亲属性.
- 开发了使用神经网络算法的深度转移学习 (DTL) 模型来预测PFAS-蛋白亲和关系.
- 采用生物层干涉测量来实验验证特定的PFAS-蛋白相互作用.
主要成果:
- PFAS独特地破坏了HepG2细胞的蛋白质组的稳定,与其他异生菌的稳定作用形成鲜明对比.
- 确定了PFOA,GenX和Novec 649的关键蛋白质标,显示出较弱的结合亲缘关系 (中位 EC50 ≈ 30 μM).
- DTL模型表现出高预测准确度 (皮尔森相关系数=0.89),表现优于之前的模型.
- 发现核糖体蛋白质是GenX的新目标,这表明通过破坏蛋白质合成与亡的联系.
- 经过验证的GenX与RPL4蛋白结合,由静电相互作用和素键驱动.
结论:
- 综合的TPP和DTL方法有效地发现了新的PFAS目标.
- 确定了蛋白质标,为PFAS暴露对健康的不良影响提供了新的见解.
- 这种方法提升了对PFAS毒理学和风险评估的理解.
