蛋白質組研究:生命天書的新解碼?

2021-01-08 央廣網

深科·淺說

蛋白質組研究:生命天書的新解碼?

前不久,《自然》雜誌在線發表了中國科學家在早期肝細胞癌蛋白質組研究領域取得的重大科研成果。這一研究測定了早期肝細胞癌的蛋白質組表達譜和磷酸化蛋白質組圖譜,發現了肝細胞癌精準治療的潛在新靶點——膽固醇酯化酶SOAT1。

90%以上的肝癌屬於肝細胞癌。對於普通人來說,這一研究最耀眼的成績,是給治療最兇險的一類肝細胞癌帶來了希望;對於蛋白質組相關科研人員來說,這一成果是「中國人類蛋白質組計劃迎來的第一道曙光」。

該成果論文的通訊作者、國家蛋白質科學中心(北京)首席科學家賀福初院士認為:「這一成果證明,基因組學不能獨打天下,現在輪到蛋白質組學上場了。」

回顧此前有關癌症的研究成果,「基因」這個詞是在抗癌場景中出現的高頻詞——科學家相信:人類的某些基因隱藏著打開癌症開關的鑰匙。這一思路符合學界對基因組學的一貫期待,賀福初院士介紹:「人們1985年開始醞釀基因組計劃的主要動力,就是希望能夠通過描繪和破解基因藍圖,揭示人類生老病死的規律和本質。」

但人們將基因圖譜這本「天書」印出來後,發現解讀「天書」依舊是一大難題。

1994年澳大利亞科學家Marc Wikins首先提出蛋白質組學這一概念。簡單來說,基因承載著人類的遺傳物質,而蛋白質是遺傳物質傳遞的最後一個環節,是生命活動的執行者,蛋白質是組成人體所有細胞和組織的重要成分。一個生物系統在特定狀態下表達的所有種類的蛋白質就是蛋白質組。

1998年,「認為基因組學的發展或許遇到了瓶頸」的賀福初開始轉向蛋白質組學研究。2002年,賀福初成為「國際人類蛋白質組計劃」的重要參與者,並帶領中國科學家牽頭實施人類肝臟蛋白質組計劃,他相信「基因組學解決不了的問題,或許蛋白質組學能解決」。

目前賀福初團隊的研究思路與一些美國同行不同。據介紹,賀福初團隊的思路是用蛋白質組學驅動的精準醫學「領跑」國際精準醫療;而美國的研究主流策略是「蛋白基因組學」,即將蛋白質組的數據用於基因組的注釋,蛋白質組的研究仍然需要「背靠」基因組、轉錄組。

科學家們對蛋白質組學研究的價值存在爭議。賀福初說,學界更為主流的觀點是,蛋白質組學的研究只是基因組學研究的「註解」。

而賀福初認為蛋白組研究不是基因組研究的「附庸」。以本次發表在《自然》雜誌在線的研究為例,他希望更多人認同蛋白質組研究的價值和作用。

賀福初團隊的這項研究持續了5年。研究發現,在最兇險的一類肝細胞癌中,膽固醇穩態失調與病發有直接聯繫,具體來說,膽固醇酯化酶越活躍,這類患者的手術後復發或死亡風險越大。而如果膽固醇酯化酶SOAT1得到抑制,腫瘤的增殖和遷移能力也同時受到有效抑制。他們的研究還發現,膽固醇酯化酶SOAT1在頭頸癌、胃癌、前列腺癌、腎癌和甲狀腺癌中均和患者較差的術後轉移和死亡表現正相關。

賀福初認為,這種基於蛋白質組研究的「抗代謝失穩」的抗癌思路,或可成為繼抗增殖抗癌療法和免疫抑制抗癌療法之後的抗癌新方向。

在前不久舉行的成果發布會上,施普林格 自然旗下自然科研大中華區總監保羅 埃文斯在祝賀視頻中說:「《自然》雜誌約有93%的拒稿率,因此這樣一篇論文發表出來是一項很大的成就,我深信這項研究工作將為蛋白質組學所引導的精準醫學的發展作出有力貢獻。」

「蛋白組是解讀生命天書的利器。」該成果的第一作者、軍事科學院軍事醫學研究院研究員姜穎相信:「蛋白質組學驅動的精準醫學時代正向我們走來。」

據悉,此前在「蛋白基因組學」研究模式的指導下,美國等國的科學家們已經完成的精準醫療分子分型包括:結直腸癌、乳腺癌、卵巢癌和胃癌等。

張茜 來源:中國青年報

相關焦點

  • 中國人類蛋白質組學研究新突破三大看點
    新華社北京3月2日電 題:「發現肝細胞癌精準治療潛在新靶點!」——中國人類蛋白質組學研究新突破三大看點  新華社記者 陳芳、胡喆  近日,生命科學研究領域再傳喜訊!我國科學家通過國際權威期刊《自然》雜誌上線發表了關於早期肝細胞癌蛋白質組研究領域取得突破的論文,發現了肝細胞癌精準治療的潛在新靶點。
  • 解碼生命:從多視角看生命|遺傳|人類基因組計劃|解碼生命|基因組|...
    作為我國第一本系統介紹人類基因組計劃的書籍,第一版《解碼生命》出版至今,已有20年之久。在過去的年歲裡,後續進展令人眼花繚亂,人類正在認識自我的徵程上大步前進,因此又到了對「解碼生命」進行總結和展望的時候。
  • 蛋白質組學:照亮基因組外的星空,解碼生命系統的建構原理
    蛋白質組研究,是在整體水平上研究細胞、組織乃至整個生命體內蛋白質組成及其活動規律的科學,由此從蛋白質水平上獲得關於疾病發生、細胞代謝等過程整體而全面的認識。  賀福初表示:「說到蛋白質組,就不得不提到基因組。基因組和蛋白質組的關係,好比『詞典與文章』『元素表與化工廠』的關係。
  • 解碼生命:從多視角看生命
    作為我國第一本系統介紹人類基因組計劃的書籍,第一版《解碼生命》出版至今,已有20年之久。在過去的年歲裡,後續進展令人眼花繚亂,人類正在認識自我的徵程上大步前進,因此又到了對「解碼生命」進行總結和展望的時候。
  • 《解碼生命》(第二版)新書發布 17位院士近200位專家「解碼」生命...
    人民網上海12月30日電(葛俊俊) 12月30日,《解碼生命:從多視角看生命》(第二版)新書發布會暨上海交通大學Bio-X研究院二十周年慶典在徐匯校區舉行。《解碼生命:從多視角看生命》(第二版)《解碼生命:從多視角看生命》(第二版)一書由中國科學院院士、上海交通大學Bio-X研究院院長賀林教授領銜主編,雲集了近200位在生命科學研究和應用領域耕耘多年的國內外知名專家和學者。
  • 17位院士近200位專家「解碼」生命奧秘,《解碼生命》(第二版)新書...
    《解碼生命:從多視角看生命》(第二版)一書由中國科學院院士、上海交通大學Bio-X研究院院長賀林教授領銜主編。本書包括了17位院士團隊的工作成果介紹,雲集了近200位在生命科學研究和應用領域耕耘多年的國內外知名專家和學者。
  • 【人民日報】三問中國人類蛋白質組計劃
    以賀福初院士為代表的中國蛋白質組研究團隊,在該領域向世界交上了一份漂亮的答卷,在某些方面已走在全球前列  近代以來,中國先後錯過了多次世界科技革命的機遇。蛋白質組學研究,恰恰是我國生命科學中少數幾個能夠始終躋身世界前沿的科學領域。
  • 蛋白質組學研究進展與趨勢
    1.蛋白質組學研究的研究意義和背景 隨著人類基因組計劃的實施和推進,生命科學研究已進入了後基因組時代。在這個時代,生命科學的主要研究對象是功能基因組學,包括結構基因組研究和蛋白質組研究等。儘管現在已有多個物種的基因組被測序,但在這些基因組中通常有一半以上基因的功能是未知的。
  • 【中國青年報】中國蛋白質組研究站在了全球制高點
    前不久,國際頂級學術刊物《細胞》(Cell)正式發表由中國科學家完成的大規模臨床肺腺癌蛋白質組草圖的繪製工作,引發關注。  這是「中國人蛋白質組計劃」重點專項繼肝癌、胃癌研究之後取得的又一重大成果,也是中國科學家主導的「蛋白質組學驅動的精準醫學」的又一次重大突破。
  • 新研究為單細胞蛋白質組學定義載體蛋白質組限制
    新研究為單細胞蛋白質組學定義載體蛋白質組限制 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/9 13:30:20 美國南加州大學Christopher M.
  • 賀福初院士獲蛋白質組學傑出成就獎 我國當前研究進展如何
    此次獲獎是國際蛋白質組學領域對他率先提出並反覆實踐的「蛋白質組學驅動的精準醫學」這一理念與範式的高度認可,標誌著我國蛋白質組學研究再度領跑國際。那麼,什麼是蛋白質組學?蛋白質組學驅動的精準醫學又是什麼?我國當前研究進展如何?就這些問題,科技日報記者採訪了賀福初院士。
  • 生命天書的解密者——弗雷德裡克·桑格
    1958年,因成功測定了蛋白質的分子結構和胺基酸序列,桑格獲得了自己的首個諾貝爾化學獎;1980年,桑格又因為發明了快速測定DNA序列的「雙脫氧鏈終止法」,第二次獲得諾貝爾化學獎。蛋白質和DNA,一個是生命活動的組織者和參與者,一個是生命活動的施工藍圖,桑格通過科學研究,一個人就揭開了這兩個最重要的生命分子的面紗,這樣的成就在生命科學的發展史上十分鮮見。
  • 長篇回顧|蛋白質組學的發展:生命科學的裡程碑
    蛋白質是生命的物質基礎,作為生物體活動功能的最終直接執行者,對生命活動的實現具有十分重要的作用,參與了生物體內幾乎所有的生命活動過程。隨著分子生物學技術的發展,蛋白質的諸多功能不斷被研究和報導,如蛋白質可以作為離子通道參與信號轉導等,人們愈發重視對蛋白質的研究。21世紀初,生命科學領域迎來了一個重要的裡程碑——人類基因組草圖的繪製完成。
  • 閱讀生命「天書」的技術
    閱讀生命「天書」的技術——聽華大基因創始人汪建講述基因科技光明日報記者 嚴聖禾  記者:在剛剛結束的2017深圳國際生物技術峰會上,學界和業界大咖們討論的生物技術和我們老百姓的生活有什麼關係
  • 蛋白質修飾研究的最新篇章
    蛋白質修飾檢測技術進展近年來,基於液相色譜與生物質譜聯用技術( LC-MS) 的蛋白質組學策略發展迅速,為系統水平上的蛋白質翻譯後修飾研究提供了強有力的研究工具。且基於質譜的蛋白質組學大大擴展了人們對蛋白質翻譯後修飾(PTM)的發生和動態的了解。
  • 世界上首次解碼顎口線蟲線粒體基因組
    本報訊 近日,記者從中國農業科學院蘭州獸醫研究所獲悉,該所研究員朱興全領導的家畜寄生蟲病創新團隊最新研究在世界上首次解碼了顎口下目線蟲的線粒體基因組
  • 「靈長類細胞解碼計劃」探尋生命真相
    「生命科學到了全新的階段,應改變基於嚙齒類動物研究的現狀。」近日,以「靈長類細胞解碼」為主題的香山科學會議第S51次學術討論會在上海召開,中科院院士季維智表示,通過對包括人類以及非人靈長類動物的細胞解碼計劃,可以使得生命科學離生命真相更近一步。
  • 基因組學做不了的事 蛋白質組學更精準打擊癌症
    此次獲獎是國際蛋白質組學領域對他率先提出並反覆實踐的「蛋白質組學驅動的精準醫學」這一理念與範式的高度認可,標誌著我國蛋白質組學研究再度領跑國際。 那麼,什麼是蛋白質組學?蛋白質組學驅動的精準醫學又是什麼?我國當前研究進展如何?就這些問題,科技日報記者採訪了賀福初院士。
  • 會議紀實 | 「解碼生命」的背後,是人類與疾病「較量」的強大武器
    在即將過去的2020年中,突如其來的新冠疫情造成全球超8000萬人受感染、近180萬人喪生,殘酷的現實似乎在提醒我們,人類對疾病的認識仍然只是冰山一角,進一步解鎖生命奧秘勢在必行。  在新冠疫情下,抑鬱和壓抑籠罩全球,科研人員在重重壓力下奮力前行,為世界帶來新的希望。其中,一支由生命科學領域近200位知名專家學者形成的力量異軍突起,通過涵蓋基因組學、新醫學、遺傳諮詢、表型組學等多學科知識的《解碼生命》(第二版),為世界解開生命密碼帶來了新的認識和啟迪。  近20年前,《解碼生命》(第一版)一經推出,便引發人們廣泛關注。
  • 中國農科院首次解碼顎口線蟲線粒體基因組
    近日,中國農科院蘭州獸醫研究所朱興全研究員領導的家畜寄生蟲病創新團隊,在世界上首次解碼了顎口下目線蟲的線粒體基因組,為顎口線蟲的分子流行病學、群體遺傳學和系統分類學研究奠定基礎。相關研究成果發表在國際學術期刊《科學報告》上。據悉,顎口線蟲是重要的人獸共患寄生線蟲,但對其分子生物學研究甚少。