蛋白質組學及其在醫學研究中的應用

2003年4月14日,國際人類基因組測序組織正式對外宣布人類基因組計劃(Human Genome Project, HGP) 提前圓滿結束[ 1 ]。這標志著生命科學已實質性地跨入了后基因組時代。在后基因組時代研究重心已開始從揭示生命的所有遺傳信息,轉移到在整體水平上對生物功能的研究,于是產生了功能基因組學。這一新學科從基因組整體水平上對基因的活動規律進行闡述,如在mRNA水平上通過DNA芯片技術檢測大量基因的表達模式,其前提是細胞中mRNA的水平反映了蛋白質表達的水平。但事實并不完全如此,從DNA→mRNA→蛋白質,存在3個層次的調控,即轉錄水平調控、翻譯水平調控及翻譯后水平調控。從mRNA角度考慮,實際上僅包括了轉錄水平調控,并不能全面代表蛋白質的表達水平[ 2 ]。蛋白質特有的活動規律如蛋白質的修飾加工、轉運定位、結構變化、蛋白質與蛋白質及其它生物大分子之間的相互作用等均無法從基因組水平上的研究來獲知。因此對生物功能的主要體現者和執行者—蛋白質的表達模式和功能模式的研究就成為生命科學發展的必然。在20世紀90年代中期,國際上興起了一門研究細胞內全部蛋白質的組成及其活動規律的新興學科—蛋白質組學[ 3 ] ,現已成為生物醫學研究領域最活躍的學科之一。