國際人類蛋白質(zhì)組組織主席Ｊｏｈｎ·Ｂｅｒｇｅｒｏｎ在１０月２７日閉幕的“第三屆國際人類蛋白質(zhì)組大會(huì)”上說,，正式啟動(dòng)于２００２年底的人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃的目標(biāo)是通過對蛋白質(zhì)組的研究，用大約２０年左右的時(shí)間實(shí)現(xiàn)對人類基因組序列圖的“解碼”,。
十年功過
１９８６年３月７日,，美國科學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,、腫瘤病毒專家雷托·杜伯克在美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇題為《癌癥研究的轉(zhuǎn)折點(diǎn)——人類基因組的全序列分析》的短文,。杜伯克在這篇后來被稱為“人類基因組計(jì)劃課題標(biāo)書”的文章中提出的有關(guān)分析人類基因組全序列的重要科學(xué)構(gòu)想,，成為日后國際人類基因組計(jì)劃啟動(dòng)和實(shí)施的重要推動(dòng)力。經(jīng)過反復(fù)討論,，數(shù)易其稿,，１９９０年美國國會(huì)正式批準(zhǔn)了人類基因組計(jì)劃。
實(shí)施人類基因組計(jì)劃的目的是破解人類自身的遺傳信息之謎,，即弄清楚人類數(shù)萬個(gè)基因的核苷酸組成和位置,，以便將來人們可從“源頭”，也就是從基因水平找到疾病的預(yù)防和根治手段,。該計(jì)劃的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容就是完成４張“圖”,，即基因物理圖、基因遺傳圖,、基因轉(zhuǎn)錄圖和基因序列圖?這４張“圖”也被譽(yù)為“人類基因解剖圖”,，科學(xué)家將在這４張圖的基礎(chǔ)上開展大規(guī)模的功能基因組、環(huán)境基因組和藥物基因組學(xué)研究,。
人類基因組測序工作從１９９０年１０月１日正式實(shí)施,，到２００１年２月１５日、１６日《自然》,、《科學(xué)》雜志分別公布人類基因組計(jì)劃國際協(xié)作組和塞萊拉公司的測序草圖,，整個(gè)測序歷經(jīng)十余年，一共有六個(gè)國家的１６所實(shí)驗(yàn)室約１１００多名生物學(xué)家和計(jì)算機(jī)專家參與了這一人類有史以來最為龐大的科學(xué)研究工作,。
期間,，私營的塞萊拉公司一成立便與國際人類基因組爭搶進(jìn)度，試圖通過申請專利來獲取利潤,，塞萊拉公司企圖“壟斷”基因的野心迅速遭到了世界各國政治家和科學(xué)家的強(qiáng)烈反對,，最終未能得逞，這一插曲成為人類基因組計(jì)劃過程中的一個(gè)不和諧音符,。雖然有人認(rèn)為塞萊拉公司的老板文爾特的工作在一定程度上加快了人類基因組計(jì)劃的進(jìn)程,，但其功過是非只能任由后人評說了。
備戰(zhàn)十載
基因是遺傳信息的攜帶者,，而生物功能的執(zhí)行者卻是蛋白質(zhì),，因而僅僅從基因的角度來研究生命現(xiàn)象是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須研究由基因轉(zhuǎn)錄和翻譯出蛋白質(zhì)的過程,，才能真正揭示生命的活動(dòng)規(guī)律,。
蛋白質(zhì)組研究作為功能基因組學(xué)的重要支柱，是當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿,。蛋白質(zhì)組研究不僅可實(shí)現(xiàn)與基因組的對接與確認(rèn),，直接揭示生命活動(dòng)的規(guī)律和本質(zhì)、發(fā)現(xiàn)人類重大疾病與病原體致病的物質(zhì)基礎(chǔ)以及發(fā)生與發(fā)展的病理機(jī)制,；而且還可廣泛推動(dòng)生命科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科以及分析,、信息,、材料等應(yīng)用科學(xué)的發(fā)展，對提高人類生物醫(yī)學(xué)原始創(chuàng)新能力,、重大疾病防治水平具有重要意義,。
“蛋白質(zhì)組”?ｐｒｏｔｅｏｍｅ?一詞源于“ＰＲＯＴＥｉｎ”與“ｇｅｎｏＭＥ”的雜合，意指“一種基因組所表達(dá)的全套蛋白質(zhì)”,，或一種生物,、一種細(xì)胞?組織?所表達(dá)的全套蛋白質(zhì)。１９９４年,，澳大利亞的科學(xué)家Ｍａｒｃ Ｗｉｌｋｉｎｓ提出蛋白質(zhì)組概念,。１９９５年，蛋白質(zhì)組一詞首次見諸報(bào)端,。“ｐｒｏｔｅｏｍｅ”?蛋白質(zhì)組?一詞第一次出現(xiàn)在“Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ”雜志上,，明確定義：蛋白質(zhì)組是由一個(gè)基因組，或一個(gè)細(xì)胞,、組織表達(dá)的所有蛋白質(zhì),。
首先倡導(dǎo)“ｐｒｏｔｅｏｍｅ”的兩家澳大利亞實(shí)驗(yàn)室分別掛牌成立了蛋白質(zhì)組研究中心，此后參與蛋白質(zhì)研究的國家從１９９５年的澳大利亞一國,，發(fā)展到美國,、丹麥、瑞士,、英,、法、日,、瑞典,、意,、德等１０國,，國際著名學(xué)府如哈佛、斯坦福,、耶魯?shù)染Q身其中,。
２０００年，第一個(gè)完整蛋白質(zhì)組——生殖器支原體蛋白質(zhì)組公布,；同年,，美國啟動(dòng)“蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)啟動(dòng)計(jì)劃”；２００１年,，國際人類蛋白質(zhì)組組織?ＨＵＰＯ?宣告成立,；２００２年，首屆國際人類蛋白質(zhì)組大會(huì)召開,；也就是在這一年,，美國開始實(shí)施“臨床蛋白質(zhì)組學(xué)計(jì)劃”,。
從基因圖止步的地方開始，人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃迄今已開展６個(gè)項(xiàng)目：美國牽頭的人類血漿蛋白質(zhì)組計(jì)劃?ＨＰＰＰ?,、中國牽頭的人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃?ＨＬＰＰ?,、德國牽頭的人類腦蛋白質(zhì)組計(jì)劃、瑞士牽頭的大規(guī)?？贵w計(jì)劃,、英國牽頭的蛋白質(zhì)組標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃以及加拿大牽頭的模式動(dòng)物蛋白質(zhì)組計(jì)劃。２００４年１０月２６日又啟動(dòng)了日本科學(xué)家牽頭的糖蛋白質(zhì)組計(jì)劃,，使該計(jì)劃總數(shù)達(dá)到７個(gè),。
困難一百倍
雖然人類基因組序列圖于２００３年４月２３日宣告完成，但其中大量基因的結(jié)構(gòu)和功能尚不清楚,?？茖W(xué)界認(rèn)為，通過對其編碼產(chǎn)物蛋白質(zhì)組的研究,，就可以了解基因序列的密碼信息與遺傳語言,。有人把人類基因組計(jì)劃比喻為“讀出”和“讀懂”兩個(gè)階段。人類認(rèn)識自我的過程本身也是一個(gè)從讀出到讀懂的過程,。
面對大量涌現(xiàn)出的新基因數(shù)據(jù),，每個(gè)研究者都不得不面對這樣一個(gè)問題：這些基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是什么？不僅如此,，在細(xì)胞合成蛋白質(zhì)之后,，這些蛋白質(zhì)往往還要經(jīng)歷翻譯后的加工修飾。也就是說,，一個(gè)基因?qū)?yīng)的不僅是一種蛋白質(zhì)而可能是幾種甚至是數(shù)十種蛋白質(zhì),。包容了成千上萬種蛋白質(zhì)的細(xì)胞是如何運(yùn)作的？或者說這些蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)是怎樣工作的,？是如何相互作用,、相互協(xié)調(diào)的？這些問題只靠功能基因組研究是不能回答的,。更明確地說,，蛋白質(zhì)自身特有的活動(dòng)規(guī)律，如蛋白質(zhì)的修飾加工,、轉(zhuǎn)運(yùn)定位,、結(jié)構(gòu)形成、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)或其它生物大分子相互作用等活動(dòng)的信息,，均無法在基因組水平上獲知,；細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)組成的極其多樣性和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)性動(dòng)態(tài)變化，也難以在基因組水平上得到反映,。
國際人類蛋白質(zhì)組組織前主席Ｓａｍ·Ｈａｎａｓｈ說：“蛋白質(zhì)組計(jì)劃要比基因組計(jì)劃困難１００倍,，因?yàn)榛驁D只有一張,，而蛋白質(zhì)圖每個(gè)器官都有一張。由于沒有可以借鑒的經(jīng)驗(yàn),，因此每一個(gè)計(jì)劃中所得出的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)將會(huì)立即與其它計(jì)劃共享,。基因組測序的完成只是相當(dāng)于一座大廈的封頂落成,，進(jìn)入這座大廈后還可能遇到許多未知的困難,，并會(huì)發(fā)現(xiàn)和揭示出許多人類未知的奧秘，如蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,，以及蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)模擬和預(yù)測等等,。”
進(jìn)展順利
Ｂｅｒｇｅｒｏｎ在“第三屆國際人類蛋白質(zhì)組大會(huì)上”介紹說，最先啟動(dòng)的人類血漿蛋白質(zhì)組計(jì)劃進(jìn)展順利,；人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃是人類器官蛋白質(zhì)計(jì)劃中做得最好的,；人類腦蛋白質(zhì)組計(jì)劃起步稍晚，尚在籌備階段,；大規(guī)?？贵w計(jì)劃產(chǎn)生的抗體為其他項(xiàng)目提供支持；蛋白質(zhì)組標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃則匯集所有項(xiàng)目的數(shù)據(jù),，建立標(biāo)準(zhǔn)化的研究模式,。他特別提到，日本科學(xué)家新提出的糖蛋白質(zhì)組計(jì)劃是所有計(jì)劃中難度最高的,。
人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃負(fù)責(zé)人,、中國科學(xué)院院士賀福初透露，人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃研究進(jìn)展順利,，我國在這一領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先水平,。作為國際人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃的一個(gè)主要部分，人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃于２００３年１２月率先啟動(dòng),，目前,，這一計(jì)劃已有１６個(gè)國家的８０多個(gè)實(shí)驗(yàn)室參加。第一階段表達(dá)譜的研究已經(jīng)實(shí)質(zhì)性地在推進(jìn),，不僅已經(jīng)進(jìn)行了表達(dá)譜,，而且還進(jìn)行了連鎖圖的分析,、抗體的分析,、生命信息的分析。肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃第一個(gè)任務(wù)就是建立肝臟蛋白質(zhì)表達(dá)譜?弄清楚肝臟中各種蛋白質(zhì)的類型,、濃度以及存在形式,，并在此基礎(chǔ)上展開對蛋白質(zhì)功能的研究，它對于我國這樣一個(gè)肝病大國盡快找到有效治療和預(yù)防肝病的辦法來說意義尤為重要,。
多國科學(xué)家認(rèn)為：繪制決定生命體多樣性,、復(fù)雜性及其功能的蛋白質(zhì)組圖譜,，將使人類基因組中絕大部分基因的功能得到闡述和揭示。人類蛋白質(zhì)組研究對直接揭示生命活動(dòng)規(guī)律和本質(zhì),，發(fā)現(xiàn)人類重大疾病發(fā)生,、發(fā)展機(jī)理具有深遠(yuǎn)的意義，并將廣泛推動(dòng)生命科學(xué),、生物技術(shù)以及信息,、分析、材料等科技領(lǐng)域的發(fā)展,。Ｂｅｒｇｅｒｏｎ教授說,，“蛋白質(zhì)組計(jì)劃是人類前所未有的雄心勃勃的科研計(jì)劃，２０年后它將獲得巨大的成功,。它最大的意義在于證明：科學(xué)研究可以真正以全球合作的方式進(jìn)行,，最大限度地超越利益集團(tuán)和國界的束縛。”
