隨著破譯生命密碼的人類基因組計劃接近尾聲,科學(xué)家們又全力以赴投入到了生物學(xué)下一個挑戰(zhàn)性領(lǐng)域的研究:蛋白質(zhì)組學(xué)(proteomics)。
蛋白質(zhì)組學(xué)是在人類基因組計劃研究發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的新興學(xué)科,,主要是在整體水平上研究細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的組成及其活動規(guī)律。人類細胞中的全部基因稱為基因組,,由全套基因組編碼控制的蛋白質(zhì)則相應(yīng)地被稱為蛋白質(zhì)組,。由于生物功能的主要實現(xiàn)者是蛋白質(zhì),而蛋白質(zhì)又有自身特有的活動規(guī)律,,所以僅僅從基因的角度來研究是不夠的,。
人類基因組圖譜并沒有告訴我們所有基因的“身份”以及它們所編碼的蛋白質(zhì)。人體內(nèi)真正發(fā)揮作用的是蛋白質(zhì),,蛋白質(zhì)扮演著構(gòu)筑生命大廈的“磚塊”角色,,其中可能藏著開發(fā)疾病診斷方法和新藥的“鑰匙”。
從前,,科學(xué)家認為一個基因負責(zé)制造一種蛋白質(zhì),,知道基因就足以知道蛋白質(zhì)。但人類基因組圖譜初步分析結(jié)果表明,,人體只有大約3萬個基因,,科學(xué)家據(jù)此認為,基因可能由許多可以按照不同組合方式拼接的片段組成,,一個基因可以產(chǎn)生多種蛋白質(zhì),。
繪制人類蛋白質(zhì)組圖是一項艱巨的任務(wù)。它需要數(shù)億美元的投資和無數(shù)次計算,。分子對比能說明全部問題:人類基因組是由DNA———這種簡單的線性分子只含有4個基本成分組成的,。而蛋白質(zhì)是由20種被稱為氨基酸的不同成分組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu),。
美國米里亞德遺傳學(xué)研究所、甲骨文公司和日本日立公司組成聯(lián)盟,,計劃在3年內(nèi)完成人體所有蛋白質(zhì)的圖譜,。
美國塞萊拉公司現(xiàn)已進入蛋白質(zhì)組研究階段。它為此增添了大批蛋白質(zhì)鑒別和分析設(shè)備,,目的是每天對數(shù)百萬個蛋白質(zhì)片段進行識別和分類,,最終繪制出一張蛋白質(zhì)組圖。
在塞萊拉轉(zhuǎn)向蛋白質(zhì)組研究之前,,已有幾家公司先行一步,。美國“大規(guī)模生物學(xué)公司”目前擁有一個包含11.5萬種人類蛋白質(zhì)的數(shù)據(jù)庫,另一家美國公司賽托根則已繪制出70多族人類蛋白質(zhì)中一族的相互作用圖,。
事實上,,在過去幾年里,世界上一些主要制藥公司以及一批規(guī)模較小的生物技術(shù)公司就已將注意力轉(zhuǎn)向蛋白質(zhì),,掀起了一場尋找新蛋白質(zhì)以及確定它們功能的競賽,。美國加州前線戰(zhàn)略管理咨詢公司的一項研究顯示,蛋白質(zhì)組學(xué)已逐步形成產(chǎn)業(yè)和市場,,今后5年內(nèi)這個市場的規(guī)模將有巨大發(fā)展,,有望從目前的5.6億美元擴大到2005年的27.7億美元。