時(shí)近歲末，各大雜志接連進(jìn)行了年終盤點(diǎn)，此前出版的《Nature》雜志也對(duì)2012年進(jìn)行了回顧，評(píng)點(diǎn)了2012年的科技進(jìn)展，科技政策以及重要人物，中國科學(xué)家王俊入選了人物篇。同時(shí)《Nature Methods》也盤點(diǎn)了今年與明年的技術(shù)熱點(diǎn)，選出了2012年度技術(shù)成果：定向蛋白質(zhì)組學(xué)（targeted proteomics）技術(shù)。

今年Nature Methods挑選的年度技術(shù)與往年都不同，往年強(qiáng)調(diào)的是非常新的尖端技術(shù)，比如2007年的新一代測(cè)序技術(shù)，2008年的超高分辨率顯微鏡，以及2010年的光遺傳學(xué)技術(shù)。從廣義上講，定向蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)其實(shí)可以追溯到上個(gè)世紀(jì)60年代出現(xiàn)的放射免疫分析技術(shù)（radioimmunoassay，RIA）。抗體試劑早已被認(rèn)為是不可或缺的研究工具——能幫助生物學(xué)家從復(fù)雜生物樣品中，篩選出興趣蛋白，或者從組織切片或Western Blot實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)他們的蛋白。

定向蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的誕生

在現(xiàn)代研究技術(shù)，如熒光顯微鏡，流式細(xì)胞儀和蛋白質(zhì)芯片技術(shù)中，抗體仍然扮演著非常重要的角色。但依賴于抗體的蛋白質(zhì)檢測(cè)存在一些缺點(diǎn)，其中最大的限制就是，抗體的可用性和質(zhì)量差別很大。一些大規(guī)模項(xiàng)目，比如人類蛋白質(zhì)圖譜（Human Protein Atlas），Antibodypedia，以及美國NIH研究院的Health Protein Capture Reagents Program等，都在通過分析人類蛋白靶標(biāo)有關(guān)的抗體的系統(tǒng)生發(fā)和特征，來尋找解決這些問題的方法。

不過還有另一條路——質(zhì)譜，這也許是蛋白組學(xué)研究中最熟悉的一種技術(shù)了，這種方法能用于特異性分析靶標(biāo)興趣蛋白。在最成熟的定向分析技術(shù)，也就是選擇反應(yīng)監(jiān)控技術(shù)（selected reaction monitoring，SRM）中，一種稱為三重四極桿質(zhì)譜儀（triple quadrupole）技術(shù)的質(zhì)譜方法能檢測(cè)到獨(dú)一無二的特異性肽段，幫助研究人員高靈敏度，可重復(fù)性的定量監(jiān)測(cè)這些蛋白。同期Nature Methods雜志的另外一篇“Mass spectrometry–based targeted proteomics”文章，簡(jiǎn)要介紹了這項(xiàng)技術(shù)的總體情況，對(duì)比介紹了以發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)組學(xué)分析的定向質(zhì)譜技術(shù)流程，作為一種入門材料，值得一看。

定向蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

質(zhì)譜方法比抗體方法更先進(jìn)的一個(gè)原因，就是目前已經(jīng)開發(fā)出了一種新的定向分析技術(shù)，比生產(chǎn)一個(gè)新的抗體要快得多，并大大減少了檢測(cè)特異性方面的問題（抗體方法存在交叉反應(yīng)的問題）。

雖然抗體方法在低豐度蛋白的檢測(cè)方面更加靈敏，但是質(zhì)譜技術(shù)的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)就是能在單個(gè)實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)多種蛋白，比如說，系統(tǒng)生物學(xué)研究人員可以了解到一蛋白網(wǎng)絡(luò)中蛋白水平的波動(dòng)，或者臨床研究人員能檢測(cè)到某種疾病狀態(tài)下，一組生物標(biāo)記物的變化情況。

技術(shù)發(fā)展

以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的定向蛋白質(zhì)組學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展歷程并不短，早在上個(gè)世紀(jì)70年，三重四極桿質(zhì)譜儀就已經(jīng)出現(xiàn)，并在80年代首次在發(fā)表的文章中，證明可以被用來檢測(cè)肽段。

過去幾年間，更廣泛的范圍內(nèi)定向質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用迅速攀升，而且新方法，新工具，新資源和新一代方法，也令更多研究領(lǐng)域的科學(xué)家們能利用到這項(xiàng)技術(shù)。另外一篇文章：“Targeted proteomics”介紹了質(zhì)譜為基礎(chǔ)的定向蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的重要性。

提高操作性

質(zhì)譜為基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)組學(xué)過去一直被認(rèn)為過于復(fù)雜，難以操作，像是以發(fā)現(xiàn)新蛋白為基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)組學(xué)實(shí)驗(yàn)室，就需要十分熟練的生物信息學(xué)研究人員從數(shù)據(jù)中提取可靠的結(jié)果。但是，定向質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)易于操作，一旦建立了可靠的蛋白分析方法，那么數(shù)據(jù)分析就比較簡(jiǎn)單了。而且利用定向方法，研究人員也能進(jìn)行原理上不同種類的實(shí)驗(yàn)。在“Proteomics meets the scientific method”這篇文章中，Ruedi Aebersold, Paola Picotti 和Bernd Bodenmiller介紹了在以假設(shè)為基礎(chǔ)的研究中，質(zhì)譜分析的重要性，這也許最終能代替基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室中繁重的Western blot實(shí)驗(yàn)。

Nature Methods也指出，雖然他們的重點(diǎn)是基礎(chǔ)生物學(xué)的研究方法，但也不能忽視這種定向質(zhì)譜方法在臨床蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的重要性，Steven Carr和Michael Gillette 在“”這篇文章中，探討了選擇反應(yīng)監(jiān)控技術(shù)如何靈敏檢測(cè)血漿和組織中的蛋白，以及如何適用于人類疾病候選生物標(biāo)記物的驗(yàn)證上。