美科学家在蛋白质组研究中取得进展

　　

    在人类基因组完全测序之后，生命科学的一个热点就是研究人类蛋白质组。伊利诺斯州大学的研究人员开发了一种技术，能够快速鉴定蛋白质。化学教授Neil Kelleher说：“我们需要新的方法鉴定基因编码的成千上万个蛋白质的结构和功能。部分的问题在于如何利用高分辨率的串连质谱仪数据从数据库中检索蛋白质，并且预测其结构并同成熟蛋白质相联系。”当前，使用质谱仪进行蛋白质的鉴定的研究包括对肽链分子量的估计，但是直接研究蛋白离子可能“比排查肽链图谱要有效得多”。Kelleher说：“对于蛋白质组研究，这是一个新的策略。”

    Kelleher的仪器综合使用了傅立叶变换质谱仪和电磁离解方法。系统的核心是一个由液氦冷却的超导磁铁。一个真空系统和质谱仪伸入到磁铁的中央。Kelleher说：“这是一种新型磁铁。它没有使用重达12吨的大型钢铁，而是用一个反向介导的磁场遮蔽。磁场在磁铁之外互相抵消，而磁铁的中央场强达到9.4特斯拉。”蛋白质经过蒸馏后进入真空系统，然后运至磁铁，在磁场中开始旋转。Kelleher说：“不同的蛋白质拥有不同的质量和电荷，他们旋转的频率也不同。我们改变磁场，逐渐加大旋转轨道的半径；蛋白质最终将会飞入质谱仪中的敏感的探测盘中。”然后，计算机将会分析数据，鉴定出这些蛋白质。整套系统将更加自动化，使用将更方便，以提高效率。

在最初的研究中，Kelleher和他的学生选择了两种具有代表性的生物：肺炎支原体（一种很简单的细菌，拥有一个很小的基因组）和甲烷球菌（潜艇喷气孔发现的一种古细菌）。首先，研究人员证明多个蛋白质可以被同时处理。然后他们检测了一个用于蛋白质特异性搜索的预测模型。这个模型同通过甲烷球菌基因组序列预测的3500个蛋白质的数据库进行的实际搜索吻合。因此，这个模型对于通过人类基因组预测的百万种可能的蛋白质形式也应该是有用的。

    Kelleher说：“这些概念上和技术上的进步为后基因组时代的蛋白质组研究提供了强大的工具。通过对蛋白质的研究，我们将更好地理解生命的蓝图。”（新生命）