1月3日,记者获悉,中南大学湘雅医院教授詹显全团队日前在国际期刊《蛋白质组学》上发表了一篇题为《双向电泳概念的革新及其在蛋白质存在形式上研究中的新实践应用》的论文。该论文阐述了蛋白质组的内涵,改写了双向电泳40多年来的传统观念,为双向电泳提供了全新的概念和实践应用,为研究人类蛋白质存在形式提供了理论和技术基础。

詹显全介绍,现代的双向电泳自1975年奥法瑞尔创立以来,广泛应用在生命科学和医学科学领域,特别是1995年蛋白质组和蛋白质组学概念提出以来,双向电泳成了蛋白质组学研究的核心技术,但先前人们一直认为双向电泳是一种高分辨率技术,每个胶点中只含有1-2个蛋白质,一般在一块2D胶上只能鉴定达到几十至一千多的蛋白质,这样就严重障碍了蛋白质组学的通量问题;后来如目前常用的同位素标记和非标记技术,一次可以获得几千至上万的蛋白质,具有明显通量优势,为此人们一度认为双向电泳在蛋白质组学中的作用过时了。

“我们团队几年前在研究人癌硝基化蛋白质组时,发现鉴定的每个双向电泳胶点中都包含了几十个甚至几百个蛋白质,该结果作为附件材料形式于2015年发表在美国质谱协会的权威期刊《 美国质谱协会会志》上。”詹显全说。

之后,詹显全领衔进一步的实验证实了每个双向电泳胶点中含有至少50至几百个蛋白质,该研究结果以题为《在分析人癌组织蛋白质组时一个双向电泳胶点中能鉴定到多少蛋白质》于2018年发表在国际分离协会的期刊《电泳》上。该论文一在线发表,就被国际分离协会选为亮点文章。紧接着,詹显全以第一作者和通讯作者撰写了一篇题为《2DE-LC/MS在蛋白质组学中的复活及其在大规模研究人类蛋白质存在形式上的潜能》的观点性综述论文,以进一步升华和扩展该《电泳》杂志上发表内容的作用和意义,最终于2018年底发表在了国际新期刊《医学一号》上。

“人类基因大概是2万个,转录本至少有10万个,而人类蛋白质组包含了至少100万甚至达10亿个蛋白质存在形式。蛋白质存在形式是蛋白质组的基本构成单位,其在生命科学和医学科学领域有其重要的科学价值。”詹显全介绍,该团队在对“蛋白质存在形式”给出了清晰而完整的定义(图1)。

那么如何来研究如此庞大数量的蛋白质存在形式?技术是关键也是瓶颈。詹显全介绍,其团队所提出的理论,目前保守估计一张大的2D胶上可以探测、鉴定和定量至少50万或上100万的蛋白质存在形式(图2),这一超高通量的技术理念必将推动蛋白质存在形式在生命科学和医学科学中的研究和应用实践。(记者 马爱平)

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