十年大型项目，绘制人类蛋白质组图谱

　　

生物通报道  由瑞典皇家理工学院的Mathias Uhlén领导的一项长达十年之久的研究项目——人类蛋白质图集（Human Protein Atlas，HPA）项目，在本周发布了1300万张全身人类蛋白质“图像”。通过制备出荧光标记抗体，将其应用于保存组织的薄切片，观察组织的颜色以及附着在组织上的抗体，研究人员绘制出了17,000个已知蛋白质的图像。

Uhlén表示，构建人类“蛋白质组”的系统详细图集意味着更深入细致的研究蛋白的功能，这包括分析膜蛋白——细胞内外的“摆渡”分子，探索“分泌组（secretome）”——健康细胞和疾病细胞中分泌的蛋白，并且解析基因突变的生理影响。同时这也将有助于药物研发，预测候选药物是否能与某种蛋白相互作用，或者产生副作用（延伸阅读：Nature报道第三个大型蛋白质组项目 ）。

HPA项目印度地区主管Sanjay Navani说：“十年前公布出人类的基因组序列之后，绘制出蛋白质的图谱并阐明它们在人体中的位置成为了迈出的合乎情理的一步。我们从近300个瑞典人的不同器官中提取了48个正常组织和20个癌组织，用兔源抗体取得并研究了这些组织的1000多万张图像。”

研究生成了一些有趣的结果。例如，发现其中有2,355种蛋白只在脑、肝或心脏等特定的器官中表达。这些蛋白质在决定器官间的显著差异方面起着关键的作用。在检测的所有组织和器官中，尤以睾丸生成了最为独特的一些蛋白质，其中有几个与减数分裂相关。Uhlén说：“为什么在睾丸中会发生独特的情况，这是因为精子只有一半染色体且必须在体外生存。我怀疑在女性胎儿的卵子生成过程中也发生了相似的事情。”

这些结果对于试图在分子水平上了解组织差异的研究人员将具有极大的价值。大多数的生物学功能都依赖于蛋白质，细胞内的蛋白质混合物决定了细胞是什么样子。了解到在健康个体的每个器官中生成了哪些蛋白质，将使得研究人员能够更为容易调整在疾病中功能失常的蛋白质，更好地设计出一些新药和治疗方法。

Uhlén说：“尽管我们已经很好地了解了我们所有的基因，但终归所有的人类疾病和生物学都源于人体的构件——蛋白质。我们生成了蛋白质的格雷氏解剖学 (Gray's Anatomy)。”

由于这一图谱还涵盖了20种恶性肿瘤，其可以帮助鉴别与癌症相关的蛋白，以及解释癌组织与健康前体之间的差异。Navani说：“如果很难找到癌症的起源位点和靶向药物，这一信息对于调整治疗方法将会有用。”

到目前为止，在已知的2万种蛋白质中已绘制出了17,000个蛋白质的图谱。“还剩下3,000多个蛋白，我们仍有一条很长的路要走，”Navani说。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Mapping the Human Proteome

The Human Protein Atlas (HPA) Program, a nearly decade-long project led by Mathias Uhlén of the Royal Institute of Technology, in Stockholm, this week published 13 million “maps” of human proteins throughout the body. Each map is a visual representation of what proteins are found in which tissues, generated using fluorescently labeled antibodies to some 17,000 of 20,000 known proteins.