重大突破：史上首次定量檢測(cè)完整的人類蛋白質(zhì)組
日期：2016/9/7 11:13:39
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)和美國(guó)系統(tǒng)生物學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員開(kāi)發(fā)出人類SRMAtlas(Human SRMAtlas)，即靶向識(shí)別和可重復(fù)地定量預(yù)測(cè)的人類蛋白質(zhì)組中所有蛋白質(zhì)的高度特異性質(zhì)譜檢測(cè)方法匯編目錄，包括許多剪接變異體、非同義突變和翻譯后修飾。利用一種被稱作選擇性反應(yīng)監(jiān)控(selected reaction monitoring, SRM)的技術(shù)，研究人員利用166174種已被充分了解的化學(xué)合成蛋白特征性肽(proteotypic peptide)開(kāi)發(fā)出這些檢測(cè)方法。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2016年7月28日那期Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Human SRMAtlas: A Resource of Targeted Assays to Quantify the Complete Human Proteome”。論文第一作者為來(lái)自美國(guó)系統(tǒng)生物學(xué)研究所的Ulrike Kusebauch博士。論文通信作者為來(lái)自美國(guó)系統(tǒng)生物學(xué)研究所的Robert Moritz教授和來(lái)自瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的Ruedi Aebersold。
SRMAtlas資源在http://www.srmatlas.org網(wǎng)站上可以免費(fèi)獲取，將有助于公平地開(kāi)展重點(diǎn)的、假設(shè)驅(qū)動(dòng)的和大型蛋白質(zhì)組規(guī)模的研究。研究人員期待這一資源將極大地加快基于蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室生物學(xué)發(fā)展從而有助理解疾病轉(zhuǎn)化和健康軌跡，這是因?yàn)槿缃裨诶碚撋夏軌蜩b定和定量檢測(cè)出任何樣品中的任何人類蛋白。
能夠可靠地和可重復(fù)性地檢測(cè)任何組織或細(xì)胞類型的人類蛋白質(zhì)組中的任何一種蛋白在理解系統(tǒng)層次的性質(zhì)以及正常生理下和患病時(shí)的特異性途徑方面引發(fā)變革。在Moritz教授實(shí)驗(yàn)室中，研究團(tuán)隊(duì)能夠利用SRM方法產(chǎn)生并驗(yàn)證了一種由高度特異性地靶向蛋白質(zhì)組檢測(cè)方法組成的匯編目錄，而且通過(guò)這種廣泛獲取的、靈敏的和強(qiáng)健的靶向質(zhì)譜方法SRM，能夠定量檢測(cè)20,277種已被標(biāo)注的人類蛋白中的99.7%。這種人類SRMAtlas提供明確的檢測(cè)坐標(biāo)來(lái)確定性地鑒別生物樣品中蛋白質(zhì)特征性的肽。
盡管2003年，人們成功地了完成人類基因組計(jì)劃(Human Genome Project)，構(gòu)建出所有人類基因的目錄，但是大多數(shù)蛋白質(zhì)研究仍然聚焦在在繪制出人類基因組圖譜之前科學(xué)家們研究的蛋白中相對(duì)較小的一部分蛋白上。若要超越這種停滯不前的蛋白質(zhì)-基因組學(xué)研究方法，就應(yīng)需要為幾乎每種人類蛋白開(kāi)發(fā)高度特異性的檢測(cè)方法。利用人類SRMAtlas等資源，測(cè)量任何一種人類蛋白質(zhì)的前景如今變成現(xiàn)實(shí)。如今，人類SRMAtlas提供已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的質(zhì)譜檢測(cè)方法，這些檢測(cè)方法是基于一種統(tǒng)一的一致的檢測(cè)人類蛋白質(zhì)組中幾乎每種蛋白的過(guò)程開(kāi)發(fā)出的SRM技術(shù)而開(kāi)發(fā)的。這些檢測(cè)方法可快速地用于系統(tǒng)生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究中以便高度靈敏地和高度選擇性地鑒定和定量檢測(cè)任何一種人類蛋白，以及指導(dǎo)完整的蛋白質(zhì)圖譜繪制來(lái)了解它們的生物學(xué)功能。
個(gè)人化醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)依賴于分子特征來(lái)監(jiān)控人們的健康狀態(tài)，提供信號(hào)來(lái)鑒定健康軌跡發(fā)生的變化，以及首先在臨床試驗(yàn)隨后在臨床實(shí)踐中提供信息來(lái)讓合適的患者匹配正確的藥物。這種人類SRMAtlas計(jì)劃穩(wěn)步地將蛋白組學(xué)推到前沿，并且為蛋白質(zhì)組學(xué)在癌癥登月計(jì)劃(Cancer Moonshot)中發(fā)揮較大的作用添磚加瓦。
