《科学》本期专题：蛋白研究的新技术(上）

　　

生物通编者按：科学与技术的关系从来就是密不可分的，在生命科学领域有关生物过程的许多重要结论都来自于传统的体外生物化学实验，x射线蛋白结晶学（x-ray crystallography），以及核磁共振仪（nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy）的数据分析。要想更进一步探讨生命的奥妙，当然需要更精准，更便捷的工具。近期许多研究人员都在寻找能定量的了解细胞内部动态大分子——主要指蛋白质分子的功能的工具，因此本期（4月14日）《科学》杂志特以此为专题具体介绍了相关内容。

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 质谱技术与蛋白分析

世界上还存在不可以用质谱法测量的物质么？随着每天都有关于质谱的新方法问世，质谱法看起来已经成了蛋白质科学中功能最强大、应用最广泛的技术之一了。瑞士苏黎世联邦高等工学院（ETH Zurich）的Bruno Domon和Ruedi Aebersold总结了最近利用先进的质谱仪获得的相关蛋白研究进展，不仅包括对蛋白特性以及翻译后修饰的分析，也在蛋白样品浓缩过程中，蛋白是如何变化的定量分析方面获得了一定的进展。

Science 14 April 2006
Mass Spectrometry and Protein Analysis [Abstract]

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   2001年2月15日的Nature周刊在发布人类基因组框架图的同时也登载了一条关于人类蛋白质组研究组织(Human Proteome    Organization，HUPO)成立的小新闻，标题就叫做——And now for the proteome. . .详细内容> >

质谱技术的应用范围其实是十分广泛的，比如在4月的《应用环境微生物学》期刊上约翰霍普金斯大学的研究人员发表一篇研究论文报道说，他们利用质谱仪发展出一套可以快速检测病毒颗粒的新方法。详细内容> >

研究者发现，在温和的电离条件下，利用质谱法检测多蛋白质复合体的固有气相结构是可能的。详细内容> >

蛋白质组学泰斗John Yates教授专访。详细内容> >

　

    荧光技术与蛋白标记

荧光蛋白在某种定义下可以说是革新了生物学研究——运用荧光蛋白可以观测到细胞的活动，可以标记表达蛋白，可以进行深入的蛋白质组学实验等等。近期在分子生物学，有机生物学以及材料科学方面的研究进展为细胞生物学荧光标记探针技术带来新的发展机会。比如在活体的和固定的细胞蛋白检测，包括蛋白表达，定位，活性状态以及结合电子显微镜和荧光显微镜等方面，一些像是小分子有机荧光染料，纳米晶体（即量子点，quantum dots），自身荧光（autofluorescent）蛋白，能编码荧光助色团(Fluorochromes)的基因的应用，以及以上各种手段的结合都提供了新的思路和方法。

Science 14 April 2006:
The Fluorescent Toolbox for Assessing Protein Location and Function 
[Abstract]

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   由于荧光蛋白的出现使得科学家们能够观测到肿瘤细胞的具体活动，比如肿瘤细胞的成长、入侵、转移和新生。Nature Reviews Cancer”一篇综述总结了在这一领域荧光蛋白的作用。详细内容> >   

  一种能自发光的粘贴式的标尺贴，可随意贴于各种纸或者塑料包装膜等表面。经过短暂的自然光照激活后能在暗处持续发出低量冷光，这种方便而安全的精确标尺，在放射自显影中可以帮助准确定位目的条带，由于没有同位素的危害或者毒性，因而成为放射性墨水的最佳替代物。详细内容> >   

    荧光检测Western Blot本来不是检测的主流方法，因为需要用到紫外检测仪器，不如显色法那么方便普及。而且还有背景的问题。不过荧光法检测允许在同一张转印膜上用不同颜色的荧光底物同时检测不同的目标，所以，对于那些样品来源极其珍贵而又需要检测多种目标的读者来说，或者是2D电泳结果的免疫印迹，DyeChrome Double Western Blot Stain Kit (D21887)算是省事而值得介绍的有趣东西——一次电泳转膜就可以检测多个靶标。详细内容> >

　

    单分子影像技术

能够在其自然环境-活细胞环境下直接观测单个蛋白分子蛋白质如何工作一直是生物化学家们的梦想，哈佛大学医学院化学生物学系的谢晓亮教授（Xiaoliang Sunney Xie）研究小组将特殊探针和可视显微镜技术结合实现了活体细胞生化反应的定量检测和观测。

Science 14 April 2006:
Vol. 312. no. 5771, pp. 228 - 230
Living Cells as Test Tubes 
[Abstract]

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   来自哈佛大学医学院化学生物学系的谢晓亮教授（Xiaoliang Sunney Xie）研究小组分别在3月16日和3月17日的Nature和Science杂志报道了不同的方法观测到活体细胞中单个蛋白分子翻译合成的过程，这将有可能将基因表达分析工作的灵敏度提高到远远超过当前方法所能达到的水平。详细内容> >

  美国伊利诺大学研究人员成功地利用时间间隔显微镜(time-lapse microscopy)，首度成功地补抓到HIV病毒感染活体细胞的彩色影像。详细内容> >
（生物通：张迪）

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