利用“多維自動(dòng)熒光顯微技術(shù)”“多抗原配體圖譜”技術(shù),，科學(xué)家就可以在同一病理切片上同時(shí)跟蹤上百個(gè)蛋白質(zhì)——不僅可以看清它們?cè)诨罴?xì)胞中的三維分布，還可以借此更方便地研究這群“細(xì)胞公民”間盤根錯(cuò)節(jié)的復(fù)雜關(guān)系
據(jù)介紹,，運(yùn)用該技術(shù)已分析了癌癥,、慢性疼痛和牛皮癬三種疾病,，同時(shí)發(fā)展了處理相關(guān)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的基本理論概念和計(jì)算方法
小小的細(xì)胞好似一個(gè)小社會(huì)：基因根據(jù)生命程序制造著蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)根據(jù)各自職責(zé)，按照特定的“社會(huì)關(guān)系”,，完成生命活動(dòng),。多年來，研究這群“細(xì)胞公民”的“社會(huì)行為”十分繁難,。但最近一項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn),，將為該領(lǐng)域研究插上“翅膀”,。
昨天出版的《自然·生物技術(shù)》雜志在封面位置刊登了一項(xiàng)中科院上海生科院計(jì)算生物學(xué)研究所與德國(guó)馬格德堡大學(xué)合作的研究成果,，該成果建立了一種新方法，它有望使對(duì)“細(xì)胞公民”的研究更加深入,，對(duì)“細(xì)胞社會(huì)”的觀察更透徹,。
人如果得病了，人體細(xì)胞中的哪些蛋白質(zhì)會(huì)“行動(dòng)詭異”,？采用以前的研究方法,，在一張病理切片上，一次只能對(duì)少數(shù)幾個(gè)蛋白質(zhì)進(jìn)行逐一研究,，采取逐個(gè)排除,，來尋找與疾病相關(guān)的“靶點(diǎn)”蛋白質(zhì)。但利用該論文介紹的“多維自動(dòng)熒光顯微技術(shù)”,，以及“多抗原配體圖譜”技術(shù),，科學(xué)家就可以在同一病理切片上同時(shí)跟蹤上百個(gè)蛋白質(zhì)——不僅可以看清它們?cè)诨罴?xì)胞中的三維分布，還可以借此更方便地研究這群“細(xì)胞公民”間盤根錯(cuò)節(jié)的復(fù)雜關(guān)系,。
據(jù)論文介紹,，運(yùn)用該技術(shù)已分析了癌癥、慢性疼痛和牛皮癬三種疾病,，同時(shí)發(fā)展了處理相關(guān)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的基本理論概念和計(jì)算方法,。
相關(guān)專家認(rèn)為，該方法不僅有助于人們更為深入地了解蛋白質(zhì)間相互作用調(diào)控網(wǎng)絡(luò),，亦有助于尋找人類疾病新的診斷和治療靶標(biāo),。
在１０月２日出版的國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《自然生物技術(shù)》（Nature Biotechnology）網(wǎng)絡(luò)版上，一篇題為《應(yīng)用多維自動(dòng)熒光顯微技術(shù)分析蛋白質(zhì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能》的論文引人注目,，并且被選作這一期刊物的封面文章,。
這是２日中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院傳出的信息。據(jù)介紹,，這篇論文的作者包括德國(guó)馬格德堡大學(xué)的瓦爾德·舒伯特（Walter Schubert）教授,，中國(guó)科學(xué)院－馬普學(xué)會(huì)計(jì)算生物學(xué)伙伴研究所所長(zhǎng)德樂思（Andreas Dress）教授以及其他８位外國(guó)合作者。
這篇論文闡述了１０位科學(xué)家合作發(fā)明的“多抗原配體圖譜（MELK）” 技術(shù),，這項(xiàng)技術(shù)可以同時(shí)在單細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)跟蹤上百個(gè)蛋白質(zhì),。這是科學(xué)家首次繪制的細(xì)胞蛋白質(zhì)在時(shí)間－空間上的立體排列圖形，它能反映蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與細(xì)胞功能的相關(guān)性，被形象地稱之為“細(xì)胞蛋白質(zhì)拓?fù)鋱D”,。MELK技術(shù)標(biāo)志著細(xì)胞生物學(xué)研究步入了拓?fù)溲芯康臅r(shí)代,。
蛋白質(zhì)是細(xì)胞最重要的結(jié)構(gòu)成分，參與幾乎所有的生命活動(dòng)過程,，是細(xì)胞內(nèi)行使和調(diào)節(jié)各種生物功能的生物大分子,。MELK技術(shù)作為檢測(cè)蛋白質(zhì)的一項(xiàng)新技術(shù)，將揭開細(xì)胞生命的神秘面紗,。
科學(xué)家運(yùn)用MELK技術(shù)分析癌癥,、慢性疼痛和牛皮癬三種疾病，獲得了大量復(fù)雜數(shù)據(jù),，同時(shí)發(fā)展了處理相關(guān)復(fù)雜數(shù)據(jù)的基本理論概念和計(jì)算方法,。研究成果還顯示，MELK技術(shù)可用作識(shí)別人類疾病的新診斷標(biāo)記,，尋找治療靶標(biāo),，確定組成蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的蛋白的定位。
據(jù)悉,，２００５年１０月,，中國(guó)科學(xué)院和德國(guó)馬普學(xué)會(huì)在上海建立了馬普學(xué)會(huì)在德國(guó)境外的第一個(gè)研究所－－中國(guó)科學(xué)院－馬普學(xué)會(huì)計(jì)算生物學(xué)伙伴研究所。短短一年里,，這個(gè)所已經(jīng)從海外招聘了一批優(yōu)秀的科學(xué)家,，并和美國(guó)、日本,、韓國(guó),、新加坡、德國(guó)等國(guó)家的知名研究機(jī)構(gòu)開展了科研合作,。
中德科研人員同時(shí)在單細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)跟蹤上百個(gè)蛋白質(zhì),，研究它們?cè)跁r(shí)間和空間上的網(wǎng)絡(luò)排列，揭示這幅蛋白質(zhì)“拓?fù)鋱D”到底與哪種細(xì)胞功能有關(guān),，這標(biāo)志著細(xì)胞生物學(xué)步入了拓?fù)溲芯繒r(shí)代,。在昨天出版的國(guó)際權(quán)威學(xué)刊《自然·生物技術(shù)（Nature·Biotechnology）》封面上，刊登了中科院上海生命科學(xué)院計(jì)算生物學(xué)研究所與德國(guó)馬格德堡大學(xué)等知名研究機(jī)構(gòu)合作的論文《應(yīng)用多維自動(dòng)熒光顯微技術(shù)分析蛋白質(zhì)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能》,。
蛋白質(zhì)是細(xì)胞最重要的結(jié)構(gòu)成分,，在細(xì)胞內(nèi)行使著各種生物功能，參與幾乎所有生命活動(dòng)過程,。蛋白質(zhì)的時(shí)空位置與其功能之間存在復(fù)雜關(guān)系,，它們必須以合適濃度、在適當(dāng)時(shí)間處于相應(yīng)位置,，才能形成相互作用的網(wǎng)絡(luò),。該論文指出,，“在具有特定功能的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中，蛋白質(zhì)必然服從一定的時(shí)空組合關(guān)系,，而檢測(cè)和量化這一關(guān)系是‘后蛋白質(zhì)組學(xué)’的最大挑戰(zhàn),。”
這項(xiàng)新研究表明，科學(xué)家們已做好迎接這一巨大挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備,。為揭開活細(xì)胞生命過程的神秘面紗,，中德研究人員發(fā)明了一項(xiàng)“多抗原配體圖譜（MELK）” 技術(shù)，并應(yīng)用這種新型蛋白質(zhì)檢測(cè)技術(shù)分析癌癥,、慢性疼痛和牛皮癬等三種疾病,，產(chǎn)生了大量復(fù)雜數(shù)據(jù)，同時(shí)也發(fā)展了處理相關(guān)復(fù)雜數(shù)據(jù)的基本理論和計(jì)算方法,。研究顯示,，這一技術(shù)可用于確定組成蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的蛋白定位,，識(shí)別人類疾病的診斷標(biāo)記,，尋找治療新靶點(diǎn)。
這篇論文的作者包括德國(guó)馬格德堡大學(xué)舒伯特教授,、計(jì)算生物學(xué)研究所所長(zhǎng)德樂思教授及另外8位合作者,。計(jì)算生物學(xué)研究所是中科院與德國(guó)馬普學(xué)會(huì)在滬建立的研究所。去年10月成立以來,，已從全球招聘近10名優(yōu)秀科學(xué)家,，并同歐美、日韓,、新加坡等地開展了全球性合作,。
研究論文:
Analyzing proteome topology and function by automated multidimensional fluorescence microscopy
Walter Schubert, Bernd Bonnekoh, Ansgar J Pommer, Lars Philipsen, Raik Böckelmann, Yanina Malykh, Harald Gollnick, Manuela Friedenberger, Marcus Bode & Andreas W M Dress
Published online: 01 October 2006 | doi:10.1038/nbt1250
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