質(zhì)譜技術(shù)幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)組學(xué)重要成果

　　最近，來(lái)自瑞士和荷蘭的科學(xué)家，對(duì)在22種不同生長(zhǎng)條件下大腸桿菌表達(dá)的蛋白質(zhì)，進(jìn)行了定量和定性分析。確定了超過(guò)2300個(gè)蛋白質(zhì)，其中一些處于每個(gè)細(xì)胞一個(gè)副本的平均水平。由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集描述了細(xì)胞中大多數(shù)(> 90%)的蛋白質(zhì)量，對(duì)細(xì)胞生物學(xué)家來(lái)說(shuō)這將是一個(gè)寶藏。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在十二月出版的《Nature Biotechnology》。

　　為了了解細(xì)胞內(nèi)的基因組信息和它們的生理機(jī)能之間的關(guān)系，重要的是要評(píng)估哪些基因在不同條件下積極參與產(chǎn)生蛋白質(zhì)。收集這些信息的最直接的方式是，對(duì)細(xì)胞中存在的蛋白質(zhì)進(jìn)行定量測(cè)量。

　　隨著技術(shù)的進(jìn)步，最近才使得絕對(duì)蛋白質(zhì)水平的大規(guī)模測(cè)量成為可能。來(lái)自巴塞爾大學(xué)和蘇黎世大學(xué)(瑞士)、格羅寧根大學(xué)(荷蘭)的科學(xué)家們，聯(lián)手測(cè)量在22種不同條件下生長(zhǎng)的大腸桿菌中的蛋白質(zhì)。使用質(zhì)譜法為基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)組學(xué)方法，他們不僅確定了存在哪些蛋白質(zhì)，而且還確定了每個(gè)細(xì)胞中有多少個(gè)副本。

　　大型數(shù)據(jù)集

　　系統(tǒng)生物學(xué)教授Matthias Heinemann說(shuō)，來(lái)自大規(guī)模數(shù)據(jù)集的結(jié)果，將激勵(lì)更多新的研究成果，他與巴塞爾大學(xué)的Alexander Schmidt一起協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)。他解釋說(shuō)：“我們成功地分析了這些細(xì)胞中百分之90的蛋白質(zhì)量。我們發(fā)現(xiàn)，有超過(guò)2300種不同的蛋白質(zhì)，代表著4300個(gè)細(xì)菌基因中的超過(guò)一半。這使大腸桿菌中絕對(duì)定量的蛋白質(zhì)數(shù)量增加了一倍。對(duì)于這些蛋白質(zhì)中的一些，還沒(méi)有確定其功能。但是，通過(guò)研究超過(guò)22種不同生長(zhǎng)條件下的表達(dá)模式，我們現(xiàn)在獲得了一個(gè)關(guān)于‘它們正在做什么’的線索�！�

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　　蛋白質(zhì)有非常不同的表達(dá)水平，從每個(gè)細(xì)胞平均超過(guò)100000個(gè)副本，到兩個(gè)、一個(gè)甚至更少的水平。Heinemann說(shuō)：“首先，這表明我們的方法是多么的敏感，但它也會(huì)讓你想知道，在非常低的水平表達(dá)的蛋白質(zhì)有什么功能，通過(guò)純粹的隨機(jī)效應(yīng)，雖然一些基因可能是活躍的(從而隨機(jī)產(chǎn)生蛋白質(zhì))，但我們并不排除一個(gè)細(xì)胞中一個(gè)蛋白單拷貝的一種適當(dāng)功能。畢竟，其他的生物實(shí)體——顯示為單拷貝(如基因)，也具有一種功能，研究還發(fā)現(xiàn)了對(duì)細(xì)菌蛋白質(zhì)的新翻譯后適應(yīng)性。

　　新問(wèn)題

　　在這篇論文中描述的數(shù)據(jù)集，正在被其他科學(xué)家所使用，并引發(fā)了新的令人興奮的研究調(diào)查。作者指出：“我們的數(shù)據(jù)將作為新研究的參考數(shù)據(jù)，并已經(jīng)促成了一些正待出版的研究結(jié)果。這個(gè)數(shù)據(jù)集可讓科學(xué)家們能夠提出并回答新的問(wèn)題�！�

　　對(duì)于這項(xiàng)研究，在不同條件下生長(zhǎng)的細(xì)菌是在格羅寧根大學(xué)培養(yǎng)的。樣品被運(yùn)到巴塞爾大學(xué)，蛋白質(zhì)含量(包括膜結(jié)合蛋白)是通過(guò)質(zhì)譜分析法分離和分析的。最后，整個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)這些結(jié)果進(jìn)行了分析。