說起第一張人類基因組圖譜，那已經(jīng)是十幾年前的事了，當(dāng)年科學(xué)家們破解了24對染色體之后，滿以為就此人體的奧秘可以破解了，然而時(shí)間過去了許多年，我們對于人體的功能，發(fā)育的過程，疾病的發(fā)生依然一知半解，這其中的原因也許就在于蛋白的奧秘還蒙著一層厚厚的面紗。

5月底，來自慕尼黑工業(yè)大學(xué)的一組研究人員編撰了18000多個(gè)蛋白，繪制了一張幾乎完整的人類蛋白質(zhì)組圖譜，目前這一圖譜相關(guān)信息可免費(fèi)獲?。?/span>ProteomicsDB database）——由慕尼黑工業(yè)大學(xué)與軟件公司SAP共同開發(fā)。其中包含了不同細(xì)胞，組織，以及體液中多種蛋白類型，蛋白分布和蛋白豐度的相關(guān)信息。

這項(xiàng)研究表明，一方面多個(gè)不同區(qū)域的基本功能過程涉及了上萬種蛋白，另外一方面，每個(gè)器官中的蛋白圖譜都是獨(dú)一無二的，具有功能特異性。

同時(shí)在這項(xiàng)研究中還采用了兩種高通量技術(shù)，用于確保這項(xiàng)研究的順利進(jìn)行，這兩項(xiàng)技術(shù)就是質(zhì)譜技術(shù)（mass spectrometry）和內(nèi)存計(jì)算。

從DNA藍(lán)圖到蛋白：RNA決定拷貝數(shù)

一個(gè)蛋白是如何由一個(gè)基因而來的呢？答案就在于RNA，這個(gè)過程需要花費(fèi)幾步令DNA藍(lán)圖被轉(zhuǎn)錄成RNA拷貝，然后這些信使RNA（mRNA）分子作為蛋白生產(chǎn)的模板，指導(dǎo)氨基酸組裝成蛋白。

在這項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)每種mRNA都能決定細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白數(shù)量。

這種“copying key”對于每種蛋白來說都是特殊的，“似乎每個(gè)mRNA分子都知道其翻譯而來的蛋白的單位數(shù)量，到底是生成10個(gè)蛋白，還是100，1000個(gè)蛋白拷貝”，慕尼黑工業(yè)大學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)和生物分析系主任Bernhard Küster教授解釋道。

“現(xiàn)在我們知道了許多蛋白的這一比率，這樣就能根據(jù)mRNA豐度推斷幾乎每個(gè)組織中的蛋白質(zhì)豐度，反之亦然。”

新基因-老基因

令研究人員感到驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)了上百種由已知基因以外DNA編碼的蛋白片段，這些新發(fā)現(xiàn)的蛋白可能具有一些新的生物學(xué)特性和功能，但其相關(guān)性目前還不清楚。

而且到目前為止大約有2000種蛋白，研究人員無法進(jìn)行定位，這些蛋白根據(jù)基因圖譜本應(yīng)該存在的。其中一些蛋白也許只在胚胎發(fā)育時(shí)期出現(xiàn)，但是似乎還有許多已知基因失去了功能。這些尤其影響了嗅覺受體，這也許意味著現(xiàn)代人類的生存不再依賴于復(fù)雜的嗅覺系統(tǒng)了。

“在這里，我們可能看到了進(jìn)化的腳步”，Küster表示，“人體棄用了一些多余的基因，同時(shí)又啟用了一些新的基因”。在這種情況下，也許永遠(yuǎn)都無法確定人體內(nèi)究竟有多少蛋白質(zhì)。

蛋白圖譜可用于預(yù)測藥物敏感性

之前的研究表明，特定的蛋白模式可以用于預(yù)測某種藥物的療效。在這個(gè)最新的研究中，科學(xué)家們又分析檢測了24種癌癥藥物，這些藥物能對35種與其蛋白圖譜具有強(qiáng)烈相關(guān)性的腫瘤細(xì)胞株產(chǎn)生作用。

Küster說，“這令我們離患者的個(gè)體化治療又進(jìn)了一步，如果我們詳細(xì)了解了腫瘤的蛋白圖譜，那么就能更加有靶向性的給藥。而且這項(xiàng)研究提出的新觀點(diǎn)，也將有助于醫(yī)學(xué)研究人員研發(fā)組合藥物，用于個(gè)體化治療”。