Science：人類全蛋白質(zhì)組細胞內(nèi)分布圖首繪完成

　　在一項新的研究中，對人細胞中的蛋白是如何分布的首個分析結(jié)果揭示出大部分人蛋白能夠在一個給定的細胞中的一個以上位置發(fā)現(xiàn)到。利用位于瑞典的細胞圖譜（Cell Atlas），研究人員研究了人蛋白質(zhì)組（對應(yīng)著絕大多數(shù)蛋白編碼基因）的空間分布，而且他們史無前例詳細地描述了蛋白在多個細胞器和細胞亞結(jié)構(gòu)中的分布。相關(guān)研究結(jié)果于2017年5月11日在線發(fā)表在Science期刊上，論文標題為“A subcellular map of the human proteome”。

　　在一個細胞中，細胞器形成一個封閉的空間。在這個空間中發(fā)生的化學反應(yīng)完成細胞中的特定功能。鑒于這些功能與一組特定的蛋白緊密地關(guān)聯(lián)在一起，了解人蛋白質(zhì)組的亞細胞定位是理解人細胞的功能和內(nèi)在機制的關(guān)鍵知識。

　　這項研究是由瑞典皇家理工學院副教授Emma Lundberg領(lǐng)導(dǎo)的。Lundberg及其團隊產(chǎn)生了30多萬張圖片來系統(tǒng)性地確定人蛋白在體外培養(yǎng)的細胞系中的空間分布，并且在單細胞分辨率上將它們定位到細胞區(qū)域和亞結(jié)構(gòu)中。

　　這種細胞圖譜是人類蛋白圖譜（Human Protein Atlas）方案10多年研討的成果，它是在2016年12月建議的。這項新的研討具體地分析了這幾十萬張圖像。這些圖像是作為一項國際合作舉動的一部分發(fā)生的。這個國際合作舉動也包含來自我國、韓國、印度、丹麥和德國的研討團隊。

　　瑞典皇家理工學院教授、人類蛋白圖譜主任Mathias Uhlen說，“僅通過研究人體最小的功能單元（即細胞），我們才能夠充分地理解人體生物學功能。這種細胞圖譜給研究人員提供新的知識而有助在功能上解釋單個蛋白和它們在人體生物學功能和疾病中的作用。”

　　這些研究人員將由13,993種抗體靶向的總共12,003種蛋白定位到30個細胞區(qū)室和亞結(jié)構(gòu)中的一個或多個，此外，他們還詳述了13個主要細胞器的蛋白質(zhì)組。具有**蛋白質(zhì)組的細胞器是細胞核（有6,930種蛋白）及其亞結(jié)構(gòu)（如核小體和核小斑點），和細胞質(zhì)（有4,279種蛋白）。

　　這篇發(fā)表的論文也包括英國劍橋大學劍橋蛋白組學中心Kathryn Lilley開展的一項比較研究：能夠利用一種基于質(zhì)譜的替代性映射策略驗證這種基于抗體的免疫熒光顯微分析結(jié)果。

　　令人重視的是，大概一半的蛋白在一個以上的細胞區(qū)室中發(fā)現(xiàn)到，這提醒出一群一樣的蛋白存在于細胞中的功能上不相關(guān)的有些。這一發(fā)現(xiàn)進一步闡明了細胞的復(fù)雜性。

　　這種細胞圖譜是一種敞開存取的資源，可以被全世界的研究人員用來研究感興趣的蛋白或細胞器。Lundberg說，“這種細胞圖譜能夠允許開展系統(tǒng)生物學和細胞建模應(yīng)用，而且它也是圖像模式識別中的機器學習應(yīng)用的一種高度有價值的資源。”

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　　來源：生物谷