在即將過去的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了解生物大分子的作用機(jī)制和提高人類健康水平產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
第一個(gè)蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)圖譜出爐
來自西班牙巴塞羅那醫(yī)藥研究所,、巴塞羅那超級計(jì)算中心生命科學(xué)組和巴塞羅那國家生物信息學(xué)研究所在國際權(quán)威雜志《美國科學(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)鍵過程,。所有蛋白質(zhì)都根據(jù)相同的過程執(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,,以及它們在功能出錯(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)類型的動(dòng)態(tài)特征圖譜,。研究包括觀察張開蛋白質(zhì)彈性的基本規(guī)則,從而使研究人員能夠預(yù)測這些蛋白質(zhì)根據(jù)它的配基或修飾來形成的結(jié)構(gòu),。
第一張人類器官蛋白質(zhì)組圖譜
我國“人類蛋白質(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,圍繞人類肝臟蛋白質(zhì)組的表達(dá)譜等九大科研任務(wù),,我國科學(xué)家成功測定出6788個(gè)高可信度的中國成人肝臟蛋白質(zhì),,系統(tǒng)構(gòu)建了國際上第一張人類器官蛋白質(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,,通過驗(yàn)血方式,,準(zhǔn)確地找出各類肝炎及肝癌的致病原因,既減輕診斷痛苦,,又能做到對癥下藥,。
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,該方法可能對我們目前了解人類蛋白質(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,。
通過系統(tǒng)地確定出32個(gè)已知在基因轉(zhuǎn)錄和DNA加工過程中起到特定作用的人類蛋白質(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)來進(jìn)行更詳細(xì)的功能分析,。