蛋白质组学技术(蛋白质组学技术有哪些)

大家在生活的过程中会遇到很多问题，比如有些小伙伴对蛋白质组学技术(蛋白质组学技术有哪些)不是很懂，不过没有关系，小编今天就给大家详细讲解一下这个问题，具体内容如下。

蛋白质组学技术(蛋白质组学技术有哪些)

来源:科技日报

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原标题:做基因组学做不到的事，蛋白质基因组学能更精准抗癌

视觉中国供图

近日，国际人类蛋白质组公布了2020年度权威奖项获奖名单，中国科学院院士、军事科学院军事医学研究所研究员贺福初获得组织学杰出成就奖蛋白质奖。

贺福初院士第一个提出了人类蛋白质组计划的科学目标和技术路线，倡导并主导了第一个关于组织和* * *的人类蛋白质组计划，揭示了第一个人类蛋白质组。2014年，贺福初院士牵头启动了中国蛋白质组计划(CNHPP)。该奖项是国际蛋白质组学领域对他首次提出并反复实践的“蛋白质组学驱动精准医学”概念和范式的高度认可，标志着我国蛋白质组学研究再次领先世界。

那么，什么是蛋白质组学？什么是蛋白质组学驱动的精准医疗？目前国内的研究进展如何？就这些问题，科技日报记者采访了贺福初院士。

* * *基因组需要对蛋白质组有系统的了解。

蛋白质组是指由基因组、细胞或组织以及生物体表达的所有蛋白质。蛋白质组研究是在整体水平上研究细胞、组织乃至整个生命中的蛋白质组成及其活动规律的科学，从而从蛋白质水平上获得对疾病发生和细胞代谢过程的整体和全面的认识。

贺福初说:“说到蛋白质组，就不得不提基因组。基因组和蛋白质组的关系就像字典和文章、元素表和化工厂的关系。随着人类和其他生物全基因组序列的测序，科学家们逐渐认识到，基因组只是一本写有遗传密码的‘天书’，仅仅从基因序列的角度是无法完整系统地阐明生物的功能的。”

“生命现象的很多谜团，无法直接从基因序列中解开。蛋白质是生命活动的主要执行者。想要基因组，首先要系统了解蛋白质组。”何福初介绍，为此，国际权威期刊《自然》和《科学》于2001年2月发表了人类基因组草图，同时分别发表了相关评论和展望，认为蛋白质组学将成为新世纪最大战略资源——人类基因研究之战的战略制高点之一。当月，人类蛋白质组(HUPO)宣布成立。第二年，人类蛋白质组计划(HPP)宣布。

“人类蛋白质组计划”是继人类基因组计划(HGP)之后最大的国际科技项目，也是21世纪第一个重大国际合作项目。

“由于蛋白质组的研究对象比基因组复杂得多，需要从国家战略层面统筹规划，整合全国相关领域的科研力量，配合专项资金和资源推动。因此，在提出之初，世界上只有少数发达国家的几个尖端实验室进行了相应的研究。”何福初说。

1998年初，国家自然科学基金设立了重大项目“蛋白质形成及其动态变化研究”。这是我国支持的首个蛋白质组学研究项目，为后续实施一系列国家蛋白质组学项目和国际前沿奠定了重要基础。

创造人类蛋白质组计划的“中国模式”

经过几年的探索和实践，我国率先提出了“人类肝脏蛋白质组计划”(HLPP)，提出了建立蛋白质组“两谱两图三库”的战略目标，即建立肝脏的蛋白质组表达谱、修饰谱、连锁图、* * * *图、样本库、数据库和抗体库。2002年，国际学术界启动了“人类肝脏蛋白质组计划”，并在凡尔赛召开的第一届HUPO会议上正式讨论通过。

2003年10月，由中国牵头、11个国家参与的人类肝脏蛋白质组计划全面启动。该项目是国际首个“人类蛋白质组计划”，是人体组织的蛋白质组计划，也是首个由中国科学家发起并主导的国际大型合作项目。

“从HLPP的提出和论证到研究工作的开展，用了十几年的时间。这是‘大科学计划’非同寻常的中国实践。”何福初说。

记者了解到，在HLPP实施过程中，我国科学家对我国人胚胎肝组织和我国肝组织的蛋白质组进行了研究，鉴定了1万多种蛋白质，并利用这些数据系统地解读了肝脏的生理功能。

通过早期积累，我国在蛋白质组表达谱分析的技术能力上已经达到国际先进水平。2007年，蛋白质组织学国家重点实验室成立。2009年，在国际蛋白质组标准物质评估中，该重点实验室的技术能力排名世界前6位。2018年11月，蛋白质科学研究(北京)国家重大科技基础设施顺利通过国家验收。

“有了这些积累，科技部第一次整合了973计划、863计划和国际合作计划。经过几年的论证，由蛋白质组织学国家重点实验室牵头，‘中国蛋白质组计划’于2014年正式启动。”何福初介绍，到2018年项目结束，已完成早期肝细胞癌及癌旁组织、弥漫性胃癌及癌旁组织、肠型胃癌及癌旁组织、肺腺癌及癌旁组织的深度覆盖蛋白质表达谱，数据量52.7TB(万亿字节)。在高置信度下，定量鉴定了人类表达的15553种蛋白质，获得了疾病组织信号网络调控的蛋白质表达变化，从而实现了潜在的分子标记和候选物。

在此基础上，CNHPP构建了一系列正常组织和细胞的蛋白质组定量参考光谱。它们相当于人体组织和体液蛋白质的‘北斗全球系统’。”何福初说。

综合分析多种人类* * *蛋白组。

“‘精准’二字是医学界追求的目标，即通过对病因的精准诊断，制定相应的精准治疗方案和预防策略。”何富初指出。

随着“人类基因组计划”的完成，基因组测序技术的不断完善和生物信息学、大数据科学的快速发展，诞生了基因组学驱动的精准医学，其中比较有代表性的是2006年由美国牵头的“癌症基因组图谱计划”。但它仍有许多局限性。因此，在此基础上，美国于2011年启动了临床蛋白质组分析项目，旨在用不同种类癌症的蛋白质组来注释其基因组全景图，并创建了蛋白质组——基因组学(genomics)，以蛋白质组为单位依附于基因组学。

“但这种蛋白质基因组学研究始终无法摆脱基因组学的先天不足。”何福初告诉记者，“而我们的CNHPP计划另辟蹊径，对各种人体进行了全面深入的蛋白质组分析。2018年，我们发表了弥漫性胃癌蛋白质组全景图，建立了首个与预后相关的蛋白质组分子分型；2019年，我们在《自然》杂志上首次发表了早期肝癌的蛋白质组分子分型，发现了新的治疗靶点，开启了蛋白质组驱动的精准医学新时代；2020年，我们在cell发表了非小细胞肺癌的蛋白质分子分型研究，再次证明了蛋白质基因组学在精准医学中的独特性和至关重要性，为中国继续引领国际蛋白质基因组学研究创造了良好条件。”

记者了解到，蛋白质组驱动的精准医学是我国科学家首创的精准医学新模式，是一项国际多中心、多学科协作的大型科学项目。其实施的规模和复杂性远远超过HGP，其对科学、技术、经济和社会发展的促进作用也是不可估量的。

贺福初说:“如果说抗生素的发明引发了第一代医疗技术革命，影像学和分子医学的发展引发了第二代医疗诊断技术革命，那么蛋白质组学驱动的精准医学必然带来精准诊断和精准治疗相统一的第三代医疗革命。”

“下一步，‘中国蛋白质组计划’团队将在国际上部署建立蛋白质组驱动的精准医疗技术体系和行业标准，进一步提升对重大疑难疾病的‘精准* * *’和‘精确打击’能力。”何富初透露。(记者张强)

责任编辑:孙辉