一种可以详细描绘人体细胞蛋白质图谱的新工具

　　共同第一作者Christopher Go使用192种已知存在于特定细胞器中的蛋白质标记物对人类细胞景观进行了调查，这些细胞器可以“标记”同一隔间中相邻的蛋白质。

　　西奈卫生研究院的研究人员发表了一项研究，对人类活细胞的组织进行了超详细的研究，提供了一种新的工具，可以帮助世界各地的科学家更好地了解疾病期间发生的情况。

　　发表在《Nature》杂志上的这项新研究是由多伦多大学分子遗传学系教授、Lunenfeld-Tanenbaum研究所(LTRI)高级研究员Anne-Claude Gingras博士的实验室进行的。

　　共同第一作者Christopher Go和James Knight博士使用192种已知存在于特定细胞器中的蛋白质标记物对人类细胞景观进行了研究，这些细胞器可以“标记”同一隔间中相邻的蛋白质。

　　Go说:“人类细胞图谱能够预测活细胞中所有隔间中的4000种蛋白质的定位。我们对人类细胞的所有主要细胞器进行采样，并使用创新分析创建了迄今为止分辨率最高的图谱，在预测许多未映射蛋白质的新定位方面具有很高的准确性。”

　　人体由数万亿个细胞组成，每个细胞又细分为不同的隔间，各自具有不同的功能，就像房子里有不同的房间用来睡觉或做饭一样。这些小室称为细胞器，每个小室都包含不同的蛋白质，这些蛋白质执行与小室相关的特定活动。线粒体，被称为细胞的动力源，是细胞器的一个例子。

　　科学家们说，了解哪些蛋白质寄居在哪些细胞器中是了解每种细胞蛋白质作用的重要的第一步。早期的方法通常是先杀死细胞，然后再试图将细胞器彼此分离。

　　“以前，这就像把房子拆开，把每个单独的房间隔离起来，”Go说。“这些方法只能提供细胞组织的粗略视图。”

　　Gingras实验室利用质谱仪开发了检测蛋白质的工具。在新的研究中，他们纯化了由细胞器标记“标记”的蛋白质，并通过质谱法对每一种蛋白质进行了鉴定。然后该团队使用计算机工具重建人类细胞。

　　Knight博士是LTRI金格拉斯实验室的生物信息学家，他说:“通过我们的研究，我们已经表明，我们可以用相对较少的努力一次性精确定位数千个蛋白质。以前定位蛋白质的方法需要对每个蛋白质进行单独的研究，或者需要有限的焦点。”

　　考虑到人类细胞图谱的广阔性质，该团队还创建了一个分析门户，使世界各地的研究人员能够更深入地研究数据。用户可以详细扫描192个标记，并将自己的蛋白质定位数据与人类细胞图中的预测数据进行比较。

　　Knight说，虽然这项工作提供了对人类细胞内部组织的更好理解，但它也可以用来更好地了解疾病期间发生的事情。

　　“人类疾病的典型特征是，在分子水平上，蛋白质具有异常行为，导致细胞以病理方式表现。在这些情况下，蛋白质通常会改变它们在细胞中的位置，”Knight博士说。“我们的研究是在正常细胞中解决这一挑战的第一步，我们可以用它与改变的细胞状态进行比较，比如疾病条件，以识别具有意想不到定位的蛋白质，这可能有助于我们更好地了解患病细胞。”

　　该团队表示，这幅地图将用于各种项目，以帮助进一步阐明人类细胞中的蛋白质定位。未来的努力将包括利用化学、病毒和疾病条件来更好地描述细胞如何在结构上适应这些应激源。这可以告知未来的研究努力，对疾病状态的机制理解和未来治疗的发展。