2020年10月2日，英国生物技术和生物科学研究理事会（BBSRC）资助1400万英镑支持4个项目开展长期、大规模和高度跨学科的研究，以期发现新的生命规律^[1]。

这4个项目将探索生物科学知识的前沿领域并回答关于生命的4个悬而未决的难题，包括生命如何起源于非生物前体，植物如何在没有神经系统的情况下整合并响应环境线索，动物如何感知并适应机械力，以及无序蛋白质如何产生细胞作用。

1、生物学起源：能量流如何在生命起源时构造新陈代谢和遗传

该项目以“代谢优先”理论为基础，旨在将计算建模和实验化学相结合，系统地测试可能有利于生命出现的条件。该项目的研究成果将对合成原细胞的设计和制造，以及整个生命过程中健康的代谢组学生物标志物的开发等领域产生广泛而深远的影响。该项目将由伦敦大学的Nick Lane牵头，伦敦大学学院的4个部门与伯克贝克学院共同承担。

2、SUMOcode：解读类泛素化修饰（SUMOylation）如何使植物适应环境

在没有神经系统的情况下，植物依靠翻译后修饰（post-translational modifications，PTM）将其生长和发育与环境信号整合在一起。PTM会通过改变生物体的蛋白质机制而改变细胞功能，这使植物能够适应其环境（水、盐、病原体等）并增强其生存和繁衍的能力。PTM的一种重要类型是SUMOylation，但是目前尚不清楚其机理。该项目将有助于揭示类泛素（SUMO）是如何将环境信号转化为生理反应的，从而使人们了解从植物发育到抗病性的基本“生命规律”调节过程。该项目将由达勒姆大学的Ari Sadanandom牵头，达勒姆大学、利物浦大学、剑桥大学和诺丁汉大学共同承担。

3、通过机械力调节上皮和内皮细胞间的联接

人体内的细胞每日在外力（例如皮肤上的压力）和内力（例如血压）的作用下，被拉伸、压缩或截断，这是由于细胞表面有一些特殊的蛋白质能将细胞固定在一起和识别不同类型的机械力，但它们彼此及与其他参与者之间究竟是如何共同工作，并触发适当反应的原理至今仍不清楚。该项目旨在通过3D组织培养、光遗传学和基于DNA的新型机械传感器等尖端技术，发现可能影响人们对由机械力介导的每个生理过程理解的新知识。该项目将由布里斯托大学的Anne Ridley牵头，布里斯托大学、伦敦国王学院和伦敦大学学院共同承担。

4、破解细胞环境中内在无序蛋白区域的功能

尽管大多数蛋白质具有固定的形状，但是许多蛋白质都有不固定的区域，称为固有无序区（intrinsically disordered regions，IDR）。这些“变形”区域允许蛋白质在不同条件下执行不同的工作，从而使细胞能够响应环境。对蛋白质形状、结构和功能的理解将增进人们对生命的分子理解，从而有助于新药物的发现、改善农作物产量，以及其他具有经济和社会效益的应用开发。该项目旨在加速IDR研究工具的开发，开辟了解人类和动物健康的新研究领域。长远来看，掌握操纵“变形”蛋白的能力，将为开发多种疾病的治疗药物开辟新路径。该项目将由利兹大学的Andrew Wilson牵头，利兹大学和牛津大学共同承担。       （郑颖）