功能蛋白质组学.pdf

《生物工程进展》1999, . 19, . 4 V o l N o 功能蛋白质组学 李伯良　李　林　吴家睿 ( 中国科学院上海生物化学研究所, 20003 1) 平上来认识生命活动的规律。 目前, 美国、澳大 　　科学背景及意义 利亚、欧洲和 日本等已纷纷成立了有关的研究 20 世纪中期以来, 随着DN A 双螺旋结构 机构和公司, 美国各主要大学和药厂, 均迅速启 的提出和蛋白质空间结构的解析, 开始了分子 动了蛋白质组研究。蛋白质组学得到了迅速的 生物学时代, 对遗传信息载体DN A 和生命功 发展。科学家们预测, 2 1 世纪生命科学的重心 能的体现者蛋白质的研究, 成为生命科学研究 将从基因组学转移到蛋白质组学, 生命科学领 的主要内容。90 年代初期开始实施的人类基因 域 内一个崭新的时代—蛋 白质组时代即将到 组计划, 在经过各国科学家 8 年多的努力下, 已 来。 经取得了巨大的成就, 第一个多细胞生物—线 　　研究特色和内容 虫基因组的DN A 全序列测定在 1998 年年底 已经完成; 人类所有基 因的部分序 列测 定 蛋白质组与基因组相比, 各有其特点。首 (E ST ) 已经完成; 人类基因组的全序列测定有 先, 基因组具有均一性, 即在同一生物个体的所 可能提前到2003 年完成。生命科学已经进入了 有体细胞中是一样的。蛋白质组则具有多样性。 后基因组时代。 在生命发育不同阶段的细胞蛋白质种类的构成 在后基因组时代, 研究重心将从揭示生命 是不一样的; 不同组织中细胞表达的蛋白质也 的所有遗传信息转移到在整体水平上对功能的 有着很大的差异。其次, 基因组非常稳定、不易 研究。这种转向的第一个标志就是产生了一门 发生改变, 而细胞蛋 白质组则是动态的、可变 称为功能基因组学的新学科, 从基因组整体水 的, 即使是同一种细胞在生长与活动的不同时 平上对基因的活动规律进行阐述。但是, 由于生 期、在不同条件下, 其蛋白质组也是在不断的改 物功能的主要体现者是蛋白质, 而蛋白质有其 变之中。这一特点也就使得对蛋白质组的研究 自身特有的活动规律, 仅仅从基因的角度来研 的切入点很多, 创新性很强。功能蛋白质组学 究是远远不够的。蛋白质的修饰加工、转运定 (Fun ct ion a l P ro teom ics) 的研究可以注重从局 位、结构形成、蛋白质与蛋白质的相互作用、蛋 部入手, 以细胞内的蛋白质群体为主要研究对 白质与核酸的相互作用等, 均无法从在基因组 象, 重点放在那些可能涉及到特定功能机理的 水平上的研究获知。90 年代中期, 国际上萌发 蛋白质群体上。其群体可大可小, 取决于要研究 了一门在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成 的功能特点和研究方法、手段和实验设计等。在 及其活动规律的新兴学科—蛋白质组学(P ro 研究蛋白质群体的基础上, 可不断地把许许多 teom ics) 。 多不同的蛋白质群体统计组合, 从而描绘出接 蛋 白质组 ( P ro teo