廣 州 儀 人 分 析

重大突破:史上首次定量檢測完整的人類蛋白質組

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[導讀] 這些檢測方法可快速地用于系統生物學和生物醫學研究中以便高度靈敏地和高度選擇性地鑒定和定量檢測任何一種人類蛋白,以及指導完整的蛋白質圖譜繪制來了解它們的生物學功能。

  在一項新的研究中,來自瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)和美國系統生物學研究所等機構的研究人員開發出人類SRMAtlas(Human SRMAtlas),即靶向識別和可重復地定量預測的人類蛋白質組中所有蛋白質的高度特異性質譜檢測方法匯編目錄,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監控(selected reaction monitoring, SRM)的技術,研究人員利用166174種已被充分了解的化學合成蛋白特征性肽(proteotypic peptide)開發出這些檢測方法。相關研究結果發表在2016年7月28日那期Cell期刊上,論文標題為“Human SRMAtlas: A Resource of Targeted Assays to Quantify the Complete Human Proteome”。論文第一作者為來自美國系統生物學研究所的Ulrike Kusebauch博士。論文通信作者為來自美國系統生物學研究所的Robert Moritz教授和來自瑞士蘇黎世聯邦理工學院的Ruedi Aebersold。

  SRMAtlas資源在http://www.srmatlas.org網站上可以免費獲取,將有助于公平地開展重點的、假設驅動的和大型蛋白質組規模的研究。研究人員期待這一資源將極大地加快基于蛋白質的實驗室生物學發展從而有助理解疾病轉化和健康軌跡,這是因為如今在理論上能夠鑒定和定量檢測出任何樣品中的任何人類蛋白。

  能夠可靠地和可重復性地檢測任何組織或細胞類型的人類蛋白質組中的任何一種蛋白在理解系統層次的性質以及正常生理下和患病時的特異性途徑方面引發變革。在Moritz教授實驗室中,研究團隊能夠利用SRM方法產生并驗證了一種由高度特異性地靶向蛋白質組檢測方法組成的匯編目錄,而且通過這種廣泛獲取的、靈敏的和強健的靶向質譜方法SRM,能夠定量檢測20,277種已被標注的人類蛋白中的99.7%。這種人類SRMAtlas提供明確的檢測坐標來確定性地鑒別生物樣品中蛋白質特征性的肽。

  盡管2003年,人們成功地了完成人類基因組計劃(Human Genome Project),構建出所有人類基因的目錄,但是大多數蛋白質研究仍然聚焦在在繪制出人類基因組圖譜之前科學家們研究的蛋白中相對較小的一部分蛋白上。若要超越這種停滯不前的蛋白質-基因組學研究方法,就應需要為幾乎每種人類蛋白開發高度特異性的檢測方法。利用人類SRMAtlas等資源,測量任何一種人類蛋白質的前景如今變成現實。如今,人類SRMAtlas提供已經過驗證的質譜檢測方法,這些檢測方法是基于一種統一的一致的檢測人類蛋白質組中幾乎每種蛋白的過程開發出的SRM技術而開發的。這些檢測方法可快速地用于系統生物學和生物醫學研究中以便高度靈敏地和高度選擇性地鑒定和定量檢測任何一種人類蛋白,以及指導完整的蛋白質圖譜繪制來了解它們的生物學功能。

  個人化醫學獎依賴于分子特征來監控人們的健康狀態,提供信號來鑒定健康軌跡發生的變化,以及首先在臨床試驗隨后在臨床實踐中提供信息來讓合適的患者匹配正確的藥物。這種人類SRMAtlas計劃穩步地將蛋白組學推到前沿,并且為蛋白質組學在癌癥登月計劃(Cancer Moonshot)中發揮較大的作用添磚加瓦。

文章來源:儀器信息網


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