1月3日,記者獲悉,中南大學湘雅醫院教授詹顯全團隊日前在國際期刊《蛋白質組學》上發表了一篇題為《雙向電泳概念的革新及其在蛋白質存在形式上研究中的新實踐應用》的論文。該論文闡述了蛋白質組的內涵,改寫了雙向電泳40多年來的傳統觀念,為雙向電泳提供了全新的概念和實踐應用,為研究人類蛋白質存在形式提供了理論和技術基礎。
詹顯全介紹,現代的雙向電泳自1975年奧法瑞爾創立以來,廣泛應用在生命科學和醫學科學領域,特別是1995年蛋白質組和蛋白質組學概念提出以來,雙向電泳成了蛋白質組學研究的核心技術,但先前人們一直認為雙向電泳是一種高分辨率技術,每個膠點中只含有1-2個蛋白質,一般在一塊2D膠上只能鑒定達到幾十至一千多的蛋白質,這樣就嚴重障礙了蛋白質組學的通量問題;后來如目前常用的同位素標記和非標記技術,一次可以獲得幾千至上萬的蛋白質,具有明顯通量優勢,為此人們一度認為雙向電泳在蛋白質組學中的作用過時了。
“我們團隊幾年前在研究人癌硝基化蛋白質組時,發現鑒定的每個雙向電泳膠點中都包含了幾十個甚至幾百個蛋白質,該結果作為附件材料形式于2015年發表在美國質譜協會的權威期刊《 美國質譜協會會志》上。”詹顯全說。
之后,詹顯全領銜進一步的實驗證實了每個雙向電泳膠點中含有至少50至幾百個蛋白質,該研究結果以題為《在分析人癌組織蛋白質組時一個雙向電泳膠點中能鑒定到多少蛋白質》于2018年發表在國際分離協會的期刊《電泳》上。該論文一在線發表,就被國際分離協會選為亮點文章。緊接著,詹顯全以第一作者和通訊作者撰寫了一篇題為《2DE-LC/MS在蛋白質組學中的復活及其在大規模研究人類蛋白質存在形式上的潛能》的觀點性綜述論文,以進一步升華和擴展該《電泳》雜志上發表內容的作用和意義,最終于2018年底發表在了國際新期刊《醫學一號》上。
“人類基因大概是2萬個,轉錄本至少有10萬個,而人類蛋白質組包含了至少100萬甚至達10億個蛋白質存在形式。蛋白質存在形式是蛋白質組的基本構成單位,其在生命科學和醫學科學領域有其重要的科學價值。”詹顯全介紹,該團隊在對“蛋白質存在形式”給出了清晰而完整的定義(圖1)。
那么如何來研究如此龐大數量的蛋白質存在形式?技術是關鍵也是瓶頸。詹顯全介紹,其團隊所提出的理論,目前保守估計一張大的2D膠上可以探測、鑒定和定量至少50萬或上100萬的蛋白質存在形式(圖2),這一超高通量的技術理念必將推動蛋白質存在形式在生命科學和醫學科學中的研究和應用實踐。(記者 馬愛平)
關鍵詞: 雙向電泳