1月3日，記者獲悉，中南大學(xué)湘雅醫(yī)院教授詹顯全團(tuán)隊(duì)日前在國際期刊《蛋白質(zhì)組學(xué)》上發(fā)表了一篇題為《雙向電泳概念的革新及其在蛋白質(zhì)存在形式上研究中的新實(shí)踐應(yīng)用》的論文。該論文闡述了蛋白質(zhì)組的內(nèi)涵，改寫了雙向電泳40多年來的傳統(tǒng)觀念，為雙向電泳提供了全新的概念和實(shí)踐應(yīng)用，為研究人類蛋白質(zhì)存在形式提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

詹顯全介紹，現(xiàn)代的雙向電泳自1975年奧法瑞爾創(chuàng)立以來，廣泛應(yīng)用在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域，特別是1995年蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)組學(xué)概念提出以來，雙向電泳成了蛋白質(zhì)組學(xué)研究的核心技術(shù)，但先前人們一直認(rèn)為雙向電泳是一種高分辨率技術(shù)，每個(gè)膠點(diǎn)中只含有1-2個(gè)蛋白質(zhì)，一般在一塊2D膠上只能鑒定達(dá)到幾十至一千多的蛋白質(zhì)，這樣就嚴(yán)重障礙了蛋白質(zhì)組學(xué)的通量問題;后來如目前常用的同位素標(biāo)記和非標(biāo)記技術(shù)，一次可以獲得幾千至上萬的蛋白質(zhì)，具有明顯通量優(yōu)勢，為此人們一度認(rèn)為雙向電泳在蛋白質(zhì)組學(xué)中的作用過時(shí)了。

“我們團(tuán)隊(duì)幾年前在研究人癌硝基化蛋白質(zhì)組時(shí)，發(fā)現(xiàn)鑒定的每個(gè)雙向電泳膠點(diǎn)中都包含了幾十個(gè)甚至幾百個(gè)蛋白質(zhì)，該結(jié)果作為附件材料形式于2015年發(fā)表在美國質(zhì)譜協(xié)會(huì)的權(quán)威期刊《 美國質(zhì)譜協(xié)會(huì)會(huì)志》上。”詹顯全說。

之后，詹顯全領(lǐng)銜進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了每個(gè)雙向電泳膠點(diǎn)中含有至少50至幾百個(gè)蛋白質(zhì)，該研究結(jié)果以題為《在分析人癌組織蛋白質(zhì)組時(shí)一個(gè)雙向電泳膠點(diǎn)中能鑒定到多少蛋白質(zhì)》于2018年發(fā)表在國際分離協(xié)會(huì)的期刊《電泳》上。該論文一在線發(fā)表，就被國際分離協(xié)會(huì)選為亮點(diǎn)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(zhì)組學(xué)中的復(fù)活及其在大規(guī)模研究人類蛋白質(zhì)存在形式上的潛能》的觀點(diǎn)性綜述論文，以進(jìn)一步升華和擴(kuò)展該《電泳》雜志上發(fā)表內(nèi)容的作用和意義，最終于2018年底發(fā)表在了國際新期刊《醫(yī)學(xué)一號》上。

“人類基因大概是2萬個(gè)，轉(zhuǎn)錄本至少有10萬個(gè)，而人類蛋白質(zhì)組包含了至少100萬甚至達(dá)10億個(gè)蛋白質(zhì)存在形式。蛋白質(zhì)存在形式是蛋白質(zhì)組的基本構(gòu)成單位，其在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域有其重要的科學(xué)價(jià)值。”詹顯全介紹，該團(tuán)隊(duì)在對“蛋白質(zhì)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(shù)量的蛋白質(zhì)存在形式?技術(shù)是關(guān)鍵也是瓶頸。詹顯全介紹，其團(tuán)隊(duì)所提出的理論，目前保守估計(jì)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(zhì)存在形式(圖2)，這一超高通量的技術(shù)理念必將推動(dòng)蛋白質(zhì)存在形式在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)中的研究和應(yīng)用實(shí)踐。(記者 馬愛平)

關(guān)鍵詞： 雙向電泳