蛋白质组学进展

蛋白质组学研究进展与趋势
如果在五年前提到蛋白质组学(Proteomics),恐怕知之者甚少,而在略知一二者中,部分人
还抱有怀疑态度.但是,2001年的Science杂志已把蛋白质组学列为六大研究热点之一,其
"热度"仅次于干细胞研究,名列第二.蛋白质组学的受关注程度如今已令人刮目相看.
1.蛋白质组学研究的研究意义和背景
随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代.在这个时代,
生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等.尽管现
在已有多个物种的基因组被测序,但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的.
目前功能基因组中所采用的策略,如基因芯片,基因表达序列分析(Serial analysis of gene
expression, SAGE)等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的,其前提是细胞中mRNA的水
平反映了蛋白质表达的水平.但事实并不完全如此,从DNA mRNA 蛋白质,存在三个层次
的调控,即转录水平调控(Transcriptional control ),翻译水平调控(Translational control),翻
译后水平调控(Post-translational control ).从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调
控,并不能全面代表蛋白质表达水平.实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相
关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相关性更差.更重要的是,蛋白质复杂的翻译后
修饰,蛋白质的亚细胞定位或迁移,蛋白质-蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来
判断.毋庸置疑,蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和
功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制.蛋白质本身的存在形式和活动
规律,如翻译后修饰,蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的
研究来解决.虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技
术要复杂和困难得多,但正是这些特性参与和影响着整个生命过程.