蛋白质组学牛人利用新技术分析蛋白质图谱

　　蛋白质组(proteomics)分析是针对不同条件下细胞中蛋白的功能和特性进行研究的统称，这一领域的研究一直以来都落后于基因组研究，后者在技术创新方面取得了不少成果，一些令人眼花缭乱的快速基因组图谱绘制技术，还有无需借助核心实验室设备就能完成实验的技术，都令我们印象深刻。

　　但是与基因组研究的主要目的不同――基因组研究主要目的在于成列静态碱基对序列，而蛋白质组分析则需要考虑到不同的形状，大小和序列，这带给科研人员更多需要解决的问题。

　　“一些科学家指出，蛋白质组的复杂性是无限的”，来自美国巴克老年研究所(Buck Institute for Age Research )Bradford Gibson解释道，像是剪切变化，磷酸化修饰，蛋白表达时序变化，蛋白翻转，以及蛋白相互作用，都是造成蛋白质组复杂的原因。尽管蛋白质组存在许多变化，但现代的高尖端技术图谱也能帮助科学家们更好的了解细胞中的一举一动。The Scientist杂志近期就总结了一些利用质谱技术进行蛋白质组研究的新成果。

　　来自马普生化研究所的Matthias Mann研究员是蛋白质组学研究领域的一位著名科学家，他在蛋白质组学质谱技术研究方面获得了许多重要的突出成果，改进或者发展了各种新型的技术。近年来他利用先进的质谱技术获得了人类和酵母蛋白质组目前为止最完整图谱。

　　在2008年，当Mann和他的同事尝试识别和定量基于质谱技术的完整酵母蛋白质组的时候，他们采用了LTQ-Orbitrap，这是一种在当时检测性和区分性优于其它质谱仪的新技术仪器。

　　这种技术与其它大多数质谱分析仪不同，离子以一种角度进入磁场，被捕获后就会沿着一个中心电磁振荡场进行振荡，振荡离子经过检测器电极的时候就会产生电流，一个称为Fourier transform(傅里叶变换)的复杂数学转换原理就能将这些电流转换成质谱。

　　早期Orbitrap质谱仪具有高灵敏度，宽动态范围，质量精确等优点，Mann研究组利用这些特点获得了一些研究成果，因为他们需要了解质谱的一些细微变化，Mann教授研发了一种名为稳定同位素标记氨基酸培养(stable isotope labeling with amino acids in cell culture, SILAC)的方法。这种方法能用于整个小鼠的同位素标记，研究细胞周期中磷酸化的动力学，以及microRNA对胞内蛋白质组的影响，比较单倍体和二倍体酵母的蛋白质组。

　　时间推进到了2010年，Mann研究组决定进行人类蛋白质组的研究，人类蛋白质组比酵母蛋白质组多出了两到三倍的蛋白，此次他们采用的而是LTQ Orbitrap Velos，这种仪器能将一系列电压聚焦成离子束，提升离子转换效率十倍。利用HeLa细胞，研究人员识别出了超过10000个蛋白，与9000多个基因匹配。