蛋白质组学的进展

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（）生物化学与生物物理进展··



世纪的生物学
蛋白质组学的进展李林（中国科学院上海生命研究院，上海生物化学研究所，分子生物学国家重点实验室，上海
）摘要蛋白质组学是在细胞的整体蛋白质水平上进行研究、从蛋白质整体活动的角度来认识生命活动规律的一门新学科简要介绍蛋白质组学的科学背景及其最新发展关键词蛋白质组，蛋白质组学学科分类号当今生物学研究已经进入了这样一个时代，在和阐

2、明生命活动的基本规律生物大分子的整体水平上将不同的研究技术与手段
蛋白质组研究的重要性与艰难性有机结合以攻克生物学的难题这一点突出体现在基因组学（）以及随之产生的蛋白质组学时至今日，不少人对蛋白质组学仍然存在两个（）等新学科领域的研究中基本疑问，一是针对其意义，为什么有了基因组研究特别是功能基因组研究还要有蛋白质组研究？二蛋白质组学产生的科学背景是针对其可行性，现有的技术手段能否实现蛋白质众所周知，始于世纪年代初的庞大的人组学的目标？类基因组计划业已取得了巨大的成就，几个物种第一

3、个疑问里面实际上还存在两个问题，一个（包括人类）的基因组序列已经或即将完成生命是对基因组学（或者功能基因组学）的内容如何界科学已实质性地跨入了后基因组时代，研究重心已定的问题，也许不少人认为基因组学（或者功能基开始从揭示生命的所有遗传信息转移到在分子整体因组学）已包括了蛋白质组学的内容，它们之间的水平对功能的研究上这种转向的第一个标志是产关系就如同文具和铅笔刀的关系如果这样认为，生了功能基因组学（）这一新学这个疑问当然就不需要解答了，这个问题也就变得科，即从基因组整体水平上对基因的活动规律

4、进行没有意义了解答上述疑问当然是针对第二个问阐述如在水平上通过芯片技术检测题，在这里基因组学（或者功能基因组学）与蛋白大量基因的表达模式而第二个标志则是蛋白质组质组学被看成是“姐妹”关系，只是不少人不理解学的兴起为什么当我们已经能够在（）水平上蛋白质组（）一词是澳大利亚简便、快速和大通量地检测基因的表达，发现基因大学的和在
年首次提表达的规律以及据此发现大量的差异表达基因等，出，最早见诸于文献是在
!年月的还需要进行蛋白质组研

5、究？而且，对蛋白质表达的《"#》杂志上［
］它是指基因组表达检测要费时费力得多的全部蛋白质及其存在方式蛋白质组学旨在阐明要解答这个疑问也许不是很困难首先，我们生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式，其内容知道，生物功能的主要体现者或执行者是蛋白质，包括鉴定蛋白质的表达、存在方式（修饰形式）、蛋白质的表达水平、存在方式及相互作用等直接与结构、功能和相互作用等国内已有多篇综述文章生物功能相关其次，芯片技术虽然能给出介绍了蛋白质组学的产生背景与科学意义［
］生物体所启动基因

6、的相关信息，但它并不能反映蛋从蛋白质组的定义上就可以清楚看出，蛋白质组学白质合成的情况，即的水平（包括不同于传统的蛋白质学科之处在于它的研究是在生国家自然科学基金重大项目资助（$）物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的，它从一%：（
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#万方数据个机体或一个细胞的蛋白质整体活动的角度来揭示收稿日期：
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；（$）的种类和含量）并不能反映蛋白质的表达水

7、平，它的考虑许多人甚至因为人类基因组测序工作的庞们之间的相关性很差再一点，蛋白质具有自身特大而感到徘徊和沮丧，投资问题也是一再探讨然有的活动规律，如蛋白质的修饰加工、转运定位、而通过实践表明所忧虑的这一切都是可以解决的相互作用等，这一切都与生物学功能密切联系，对有人认为蛋白质组学的技术困难不会持续太久，只其了解恐怕必须要在蛋白质水平上进行研究再加要对该项目进行投资，一些技术问题很快就能解上前面谈到的蛋白质组学与传统蛋白质研究的区决［］别，不难理解蛋白质组研究的重要性和必要性近来，蛋白质组学有关的技

8、术和生物信息学在但是，也应该看到蛋白质组研究的艰难性首不断的并迅速的开发和发展中［］作为蛋白质组先，蛋白质组具有多样性和可变性对于一个机体学当前的关键技术之一的双向电泳技术的灵敏度和而言，基因的数量是稳定不变的，而蛋白质的种类分辨率不断得到提高，最高可达到个蛋白和数量在同一机体的不同细胞中是各不相同的，即质点的分辨率与此同时，一种基于芯片技术的蛋使同一种细胞在不同时期、不