2003年完成的(de)人類基因組(zu)計劃成功(gong)地對(dui)所(suo)有(you)(you)20,000個蛋白(bai)質(zhi)編(bian)碼基因(蛋白(bai)質(zhi)組(zu))進行了測序,這(zhe)是一項巨大(da)的(de)科學成就,但這(zhe)實(shi)際上只是一個開始。下一步是檢查蛋白(bai)質(zhi)組(zu)以(yi)開始了解(jie)所(suo)有(you)(you)這(zhe)些蛋白(bai)質(zhi)的(de)功(gong)能。
人類蛋(dan)白質(zhi)(zhi)圖譜(HPA)項目(mu)(mu)于2003年啟動(dong),目(mu)(mu)標是(shi)使用(yong)基于抗體的(de)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)組學系統(tong)地(di)繪制這些蛋(dan)白質(zhi)(zhi)的(de)表達(da)。該(gai)計劃主要設(she)在瑞(rui)典,由非營利組織(zhi)Knut和(he)Alice Wallenberg基金會(KAW)資助。內(nei)部生產和(he)商業購買的(de)抗體首先由研究人員驗(yan)證(zheng),然(ran)后用(yong)于表征每(mei)種蛋(dan)白質(zhi)(zhi)。
數(shu)據可(ke)通過開放(fang)式交互式數(shu)據庫獲取(qu):www.proteinatlas.org.
它包含數百(bai)萬張高(gao)分(fen)辨率圖像,顯示44種不同(tong)正常(chang)人(ren)體組織(zhi)(Tissue Atlas)和20種不同(tong)癌(ai)癥類型(Cancer Atlas)中(zhong)76 種不同(tong)細(xi)胞類型的蛋(dan)白質表達(da)的空間定(ding)位。
在美國細(xi)胞生(sheng)物(wu)學(xue)學(xue)會(ASCB,2016年(nian)12月(yue))上,一個新(xin)的Cell Atlas在HPA的更新(xin)版(ban)(ban)本(ben)(第16版(ban)(ban))中發布,參加人數眾多。
它的特點:
l 免(mian)疫熒光(guang)染色細(xi)胞的(de)高分辨率、多色圖像
l 代(dai)表(biao)人體不(bu)同器官細胞群(qun)的56種細胞系(xi)中蛋白質(zhi)的亞細胞空間(jian)定位(wei)
l 使用(yong)深度RNA測序表征的所有人類基因(yin)的mRNA表達
l > 12,000個基(ji)因和可用抗體(ti)(ti)映射到30種不同(tong)的細胞結構(即細胞核、胞質溶膠、線粒體(ti)(ti)等)
精確定(ding)位蛋(dan)白質的亞細胞定(ding)位對于(yu)理解其功(gong)能至(zhi)關重(zhong)要。當(dang)它(ta)們(men)(men)定(ding)位到(dao)預期的微環境(即細胞器、囊(nang)泡或大分子復合物)時,它(ta)們(men)(men)將(jiang)在合適的生化條件(jian)下遇到(dao)其他蛋(dan)白質或RNA以(yi)實現其分子功(gong)能(Breckles,2016)。這(zhe)份全面的圖譜為世界(jie)各地(di)的研究(jiu)人員對蛋(dan)白質功(gong)能進(jin)行更復雜的研究(jiu)提供(gong)了急需的工具。
以下是Cell Atlas中的一些示例圖像:
CCNB1:細(xi)胞(bao)(bao)周期蛋(dan)白(bai)B1是一種調(diao)節蛋(dan)白(bai),位(wei)于(yu)細(xi)胞(bao)(bao)質中(zhong),參與人和小鼠(shu)細(xi)胞(bao)(bao)的(de)有絲分(fen)裂。它主要在細(xi)胞(bao)(bao)周期的(de)G2/M 期以細(xi)胞(bao)(bao)周期依賴性的(de)方式表達。在圖中(zhong),U-2 OS人細(xi)胞(bao)(bao)系中(zhong)的(de)細(xi)胞(bao)(bao)周期蛋(dan)白(bai)B1蛋(dan)白(bai)表達(抗體HPA030741)以綠色顯示,而細(xi)胞(bao)(bao)核為藍色,微管為紅色。
蛋白質圖譜
DAXX:死亡域相關蛋白(bai)(bai)6是(shi)一種多功(gong)能蛋白(bai)(bai),主要定位于人(ren)和小鼠細(xi)(xi)(xi)胞(bao)的細(xi)(xi)(xi)胞(bao)核(he)和核(he)體(ti),但也在細(xi)(xi)(xi)胞(bao)質中(zhong)表達(da)。DAXX 與有絲分裂(lie)G2期的著絲粒相關。在細(xi)(xi)(xi)胞(bao)質中(zhong),它通過(guo)與細(xi)(xi)(xi)胞(bao)凋亡抗(kang)原Fas相互作用(yong)來調節細(xi)(xi)(xi)胞(bao)凋亡。該(gai)圖顯示了細(xi)(xi)(xi)胞(bao)系A-431中(zhong)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)核(he)內的核(he)體(ti)(GFP標記(ji)的抗(kang)體(ti)HPA008797)中(zhong)的表達(da)。