質譜技術幫助科學家發(fā)現(xiàn)蛋白質組學重要成果

　　最近，來自瑞士和荷蘭的科學家，對在22種不同生長條件下大腸桿菌表達的蛋白質，進行了定量和定性分析。確定了超過2300個蛋白質，其中一些處于每個細胞一個副本的平均水平。由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集描述了細胞中大多數(shù)(> 90%)的蛋白質量，對細胞生物學家來說這將是一個寶藏。相關研究結果發(fā)表在十二月出版的《Nature Biotechnology》。

　　為了了解細胞內的基因組信息和它們的生理機能之間的關系，重要的是要評估哪些基因在不同條件下積極參與產(chǎn)生蛋白質。收集這些信息的最直接的方式是，對細胞中存在的蛋白質進行定量測量。

　　隨著技術的進步，最近才使得絕對蛋白質水平的大規(guī)模測量成為可能。來自巴塞爾大學和蘇黎世大學(瑞士)、格羅寧根大學(荷蘭)的科學家們，聯(lián)手測量在22種不同條件下生長的大腸桿菌中的蛋白質。使用質譜法為基礎的蛋白質組學方法，他們不僅確定了存在哪些蛋白質，而且還確定了每個細胞中有多少個副本。

　　大型數(shù)據(jù)集

　　系統(tǒng)生物學教授Matthias Heinemann說，來自大規(guī)模數(shù)據(jù)集的結果，將激勵更多新的研究成果，他與巴塞爾大學的Alexander Schmidt一起協(xié)調實驗。他解釋說：“我們成功地分析了這些細胞中百分之90的蛋白質量。我們發(fā)現(xiàn)，有超過2300種不同的蛋白質，代表著4300個細菌基因中的超過一半。這使大腸桿菌中絕對定量的蛋白質數(shù)量增加了一倍。對于這些蛋白質中的一些，還沒有確定其功能。但是，通過研究超過22種不同生長條件下的表達模式，我們現(xiàn)在獲得了一個關于‘它們正在做什么’的線索�！�

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　　蛋白質有非常不同的表達水平，從每個細胞平均超過100000個副本，到兩個、一個甚至更少的水平。Heinemann說：“首先，這表明我們的方法是多么的敏感，但它也會讓你想知道，在非常低的水平表達的蛋白質有什么功能，通過純粹的隨機效應，雖然一些基因可能是活躍的(從而隨機產(chǎn)生蛋白質)，但我們并不排除一個細胞中一個蛋白單拷貝的一種適當功能。畢竟，其他的生物實體——顯示為單拷貝(如基因)，也具有一種功能，研究還發(fā)現(xiàn)了對細菌蛋白質的新翻譯后適應性。

　　新問題

　　在這篇論文中描述的數(shù)據(jù)集，正在被其他科學家所使用，并引發(fā)了新的令人興奮的研究調查。作者指出：“我們的數(shù)據(jù)將作為新研究的參考數(shù)據(jù)，并已經(jīng)促成了一些正待出版的研究結果。這個數(shù)據(jù)集可讓科學家們能夠提出并回答新的問題�！�

　　對于這項研究，在不同條件下生長的細菌是在格羅寧根大學培養(yǎng)的。樣品被運到巴塞爾大學，蛋白質含量(包括膜結合蛋白)是通過質譜分析法分離和分析的。最后，整個團隊對這些結果進行了分析。