在即將過(guò)去的2007年里,總有一些你記憶深刻,、甚至終身難忘的事情,。生命科學(xué)研究領(lǐng)域亦是如此。哪些科研成果是2007年最重大,、影響最深遠(yuǎn)的研究成果,? 隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃的實(shí)施和推進(jìn),生命科學(xué)研究已進(jìn)入了后基因組時(shí)代,。在這個(gè)時(shí)代,,生命科學(xué)的主要研究對(duì)象是功能基因組學(xué),包括結(jié)構(gòu)基因組研究和蛋白質(zhì)組研究等,。2007年里,,蛋白質(zhì)組學(xué)研究獲得了多個(gè)“第一”,取得了令人矚目的成果,。而這些新成果必將對(duì)了解生物大分子的作用機(jī)制和提高人類(lèi)健康水平產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,。
第一個(gè)蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)圖譜出爐
來(lái)自西班牙巴塞羅那醫(yī)藥研究所、巴塞羅那超級(jí)計(jì)算中心生命科學(xué)組和巴塞羅那國(guó)家生物信息學(xué)研究所在國(guó)際權(quán)威雜志《美國(guó)科學(xué)院院刊》上公布了蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)行為的一個(gè)“臨時(shí)”圖譜,。蛋白質(zhì)決定著細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和形狀,,并且驅(qū)動(dòng)細(xì)胞所有的關(guān)鍵過(guò)程。所有蛋白質(zhì)都根據(jù)相同的過(guò)程執(zhí)行它們的功能,,即與其他分子結(jié)合,。
研究人員破譯的這張圖譜展現(xiàn)出了蛋白質(zhì)如何能移動(dòng)并形成復(fù)合體。該圖譜將能夠幫助研究人員了解分子的基本功能,,以及它們?cè)诠δ艹鲥e(cuò)時(shí)發(fā)生了什么,。這個(gè)圖譜也為新藥設(shè)計(jì)提供了巨大的可能性,。
這項(xiàng)研究的目的是確定一種非常典型的蛋白質(zhì)類(lèi)型的動(dòng)態(tài)特征圖譜。研究包括觀察張開(kāi)蛋白質(zhì)彈性的基本規(guī)則,,從而使研究人員能夠預(yù)測(cè)這些蛋白質(zhì)根據(jù)它的配基或修飾來(lái)形成的結(jié)構(gòu),。
第一張人類(lèi)器官蛋白質(zhì)組圖譜
我國(guó)“人類(lèi)蛋白質(zhì)組計(jì)劃”有望實(shí)現(xiàn)肝癌診治突破性進(jìn)展。該計(jì)劃實(shí)施3年來(lái),,圍繞人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)組的表達(dá)譜等九大科研任務(wù),,我國(guó)科學(xué)家成功測(cè)定出6788個(gè)高可信度的中國(guó)成人肝臟蛋白質(zhì),系統(tǒng)構(gòu)建了國(guó)際上第一張人類(lèi)器官蛋白質(zhì)組“藍(lán)圖”,;發(fā)現(xiàn)了包含1000余個(gè)“蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)”相互作用的網(wǎng)絡(luò)圖,;建立了2000余株蛋白質(zhì)抗體,并將有望用一種與電腦連接的生物芯片,,通過(guò)驗(yàn)血方式,,準(zhǔn)確地找出各類(lèi)肝炎及肝癌的致病原因,既減輕診斷痛苦,,又能做到對(duì)癥下藥,。
新蛋白質(zhì)組學(xué)方法引領(lǐng)蛋白功能研究革命
來(lái)自IRCM(Instiut de recherches cliniques de Montreal)的研究人員在7月20日的Molecular Cell雜志上發(fā)布的一篇文章描述了一種強(qiáng)大的蛋白質(zhì)組學(xué)方法,該方法可能對(duì)我們目前了解人類(lèi)蛋白質(zhì)組和個(gè)體蛋白功能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,。
在這項(xiàng)研究中,,研究人員利用蛋白質(zhì)本身固有的特性開(kāi)發(fā)出一種用于推斷蛋白質(zhì)功能的方法。Montreal研究組利用的這種獨(dú)特的蛋白質(zhì)特征就是蛋白質(zhì)很少能單獨(dú)起作用,,而是與其他蛋白質(zhì)裝配成復(fù)合體來(lái)執(zhí)行它們的功能,。
IRCM的研究人員的策略主要是利用先進(jìn)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)和他們自行開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)運(yùn)算方法,,確定出許多已知功能蛋白質(zhì)的相互作用伙伴,。研究人員最初猜測(cè)相互作用的蛋白質(zhì)可能是相同生物途徑中的伙伴,并且可能具有相似或相關(guān)的功能,。
通過(guò)系統(tǒng)地確定出32個(gè)已知在基因轉(zhuǎn)錄和DNA加工過(guò)程中起到特定作用的人類(lèi)蛋白質(zhì)的相互作用的同伴,,該研究組已經(jīng)構(gòu)建出了連接436個(gè)不同蛋白質(zhì)的805個(gè)高度確定的相互作用。
在這些蛋白當(dāng)中,,許多已經(jīng)知道功能的蛋白質(zhì)能夠根據(jù)它們的相互關(guān)系來(lái)正確推出它們的功能,。為了證實(shí)物理上相互作用的蛋白還在功能上具有相關(guān)性,研究人員選擇了這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中一些之前未知功能的蛋白質(zhì)來(lái)進(jìn)行更詳細(xì)的功能分析,。