化学生物学新前沿--化学蛋白质组学

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1、第15卷第6期化学进展Vol.15No.62003年11月PROGRESSINc~EMISTRYNov.92003化学生物学新前沿化学蛋白质组学周兴旺约翰霍普金斯大学巴尔的摩马里兰州21205美国)摘要随着包括人类在内的主要模式生物的基因组计划的完成9生命科学的研究重心转向蛋白质组的研究在对应基因组的整体蛋白质水平上系统研究调控细胞生命活动的蛋白质O化学蛋白质组学是化学生物学在后基因组时代的最新发展2化学蛋白质组学利用化学小分子为工具和手段9以基于靶蛋白质功能的新战略探测体内蛋白质组9是新一代的功能蛋白质组学O本文综述了化学蛋

2、白质组学的最新进展~有关技术及其在生物医学和药物研发等方面的应用9并对化学蛋白质组学的发展趋势和前景进行了讨论O关键词化学生物学化学蛋白质组学功能蛋白质组学中图分类号251;7文献标识码2A文章编号21005-281X2003)06-0518-05NewFrontierinChemicalBiology2ChemicalProteomicsZhouXingwangMedicalcampuS9]ohnS~opkinSuniverSity9Baltimore9MD212059uSA)AbstractTheknowledgeofco

3、mpletegenomeSeguenceSofleadingorganiSmSiSdramaticallychangingthelandScapeoflifeScience.InordertofurtherunderStandhowexpreSSionproteinSinentiregenomeworktogetherincomplexbiologicalSyStem9agenomicS-baSedtechniguetermedproteomicShaSbeendevelopedtogloballyStudyproteinid

4、entitieSandfunctionSincellularproteome.Recently9chemicalproteomicSemergedaSanewproteomictechnigue.Employingtarget-directedchemicalmoleculeS9chemicalproteomicSuSeSinnovativeStrategieStoprobeproteinfunctionattheproteomelevelthuSiSeStabliShedaSapromiSingfunction-baSedp

5、roteomicapproach.ThedevelopmentandproSpectofchemicalproteomicSanditSmainapplicationS9eSpeciallyinthefieldSofbiologicalreSearchanddrugdiScoveryarereviewed.Keywordschemicalbiology;chemicalproteomicS;functionalproteomicS物化学”的新学科9使得生物学研究逐渐从宏观的描一~化学与生物学的不断交叉2述水平深入到微观的分子水

6、平9极大地促进了生物从“生物化学”~“化学生物学”科学的发展O到“化学蛋白质组学”20世纪90年代以来9随着分子生物学技术的成熟和普及9对基因的生物学功能的了解愈显重要化学是自然科学的基础和中心学科之一O与此和迫切9基因的表达产物和体内功能的执行者同时9化学也不断渗透到自然科学的前沿领域特别是与人类自身健康密切联系的生命科学领域)9成为“蛋白质”的研究因而也日益成为生物学研究的关键O建立在遗传学基础上的基因敲除knock-out)技自然科学中最富有拓展力和生命力的学科O19世纪术是目前揭示蛋白质在生物体内功能的最有效手以来9化

7、学理论和技术介入到生物学并随之建立“生收稿22003年3月9收修改稿22003年9月通讯联系人e-mail2xwzhou-2001＠hotmail.com第6期专题论坛o519o段O但该手段也存在一些局限性[1]作用的化学小分子来扰动和探测蛋白质组有可能:例如基因敲除对构型的必需功能基因通常无能为力应用于基因在蛋白质组的整体水平上揭示感兴趣的特定蛋白组复杂的高等动物难度很大;而且由于体内相关基质的功能以及它们与化学小分子的相互作用O有别因的功能补偿机制使得非必需基因的基因敲除结于以往的主要以蛋白质定性定量鉴定为基础果有时较难解

8、释O与此同时基于靶蛋白质结构的合(identity-basedorabundance-based)的蛋白质组学理药物设计的发展迫切需要知道更多潜在的药靶技术化学蛋白质组学利用化学小分子直接从功能蛋白的功能信息O在这两种因素的推动下化学和生角度切入蛋白质组的研究因此被认为是很有