2003年完(wan)成的人類基因組(zu)計(ji)劃成功地對(dui)所(suo)有(you)20,000個蛋(dan)白(bai)質編碼基因(蛋(dan)白(bai)質組(zu))進行了(le)測序(xu),這是一項巨大(da)的科學成就(jiu),但這實際(ji)上只(zhi)是一個開始。下一步是檢(jian)查蛋(dan)白(bai)質組(zu)以(yi)開始了(le)解所(suo)有(you)這些蛋(dan)白(bai)質的功能。
人類蛋白(bai)質(zhi)圖譜(HPA)項目于(yu)2003年(nian)啟動,目標(biao)是(shi)使用(yong)(yong)基(ji)于(yu)抗體的(de)蛋白(bai)質(zhi)組學系(xi)統地繪制(zhi)這些蛋白(bai)質(zhi)的(de)表達。該計劃主要設在瑞典(dian),由非營利組織(zhi)Knut和Alice Wallenberg基(ji)金會(KAW)資(zi)助。內部生產(chan)和商(shang)業(ye)購買的(de)抗體首先(xian)由研(yan)究人員驗證(zheng),然后用(yong)(yong)于(yu)表征每種蛋白(bai)質(zhi)。
數(shu)據(ju)可通過開(kai)放式(shi)(shi)交互式(shi)(shi)數(shu)據(ju)庫獲取:www.proteinatlas.org.
它包(bao)含數百萬張(zhang)高分辨率圖(tu)像,顯示(shi)44種(zhong)不同(tong)(tong)正常人體(ti)組織(Tissue Atlas)和20種(zhong)不同(tong)(tong)癌癥(zheng)類型(Cancer Atlas)中76 種(zhong)不同(tong)(tong)細胞(bao)類型的蛋白質表(biao)達(da)的空間定位。
在(zai)美國細胞生物(wu)學學會(ASCB,2016年(nian)12月(yue))上,一個新(xin)的Cell Atlas在(zai)HPA的更新(xin)版本(第16版)中發布,參加人數眾多。
它的特點:
l 免疫熒光染(ran)色細胞的高分辨率、多色圖(tu)像
l 代表人(ren)體不(bu)同器官細胞(bao)群的56種細胞(bao)系中(zhong)蛋白質(zhi)的亞細胞(bao)空間(jian)定位
l 使用深度(du)RNA測序表征的所有人類基(ji)因的mRNA表達
l > 12,000個基因(yin)和可用抗體映射到30種不同(tong)的細(xi)胞結構(即細(xi)胞核、胞質溶膠(jiao)、線粒體等)
精確定(ding)位蛋(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)的亞細胞定(ding)位對(dui)于理解(jie)其(qi)功(gong)能(neng)至關重要。當它(ta)們定(ding)位到預期(qi)的微環(huan)境(即細胞器、囊泡(pao)或大分子復(fu)合物)時,它(ta)們將在合適的生化條件下遇到其(qi)他蛋(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)或RNA以實現其(qi)分子功(gong)能(neng)(Breckles,2016)。這份全(quan)面的圖譜為世界(jie)各地的研究(jiu)(jiu)人員(yuan)對(dui)蛋(dan)白(bai)質(zhi)(zhi)功(gong)能(neng)進行更復(fu)雜的研究(jiu)(jiu)提供了急需(xu)的工(gong)具(ju)。
以下是Cell Atlas中(zhong)的一些示例圖像:
CCNB1:細(xi)胞(bao)(bao)周(zhou)(zhou)期(qi)蛋白(bai)B1是一種調節蛋白(bai),位于(yu)細(xi)胞(bao)(bao)質(zhi)中,參與人(ren)和小(xiao)鼠細(xi)胞(bao)(bao)的有絲分裂。它主要在細(xi)胞(bao)(bao)周(zhou)(zhou)期(qi)的G2/M 期(qi)以細(xi)胞(bao)(bao)周(zhou)(zhou)期(qi)依賴性的方式(shi)表達。在圖中,U-2 OS人(ren)細(xi)胞(bao)(bao)系中的細(xi)胞(bao)(bao)周(zhou)(zhou)期(qi)蛋白(bai)B1蛋白(bai)表達(抗體HPA030741)以綠色(se)顯示(shi),而細(xi)胞(bao)(bao)核為(wei)藍色(se),微管(guan)為(wei)紅色(se)。
蛋白質圖譜
DAXX:死亡(wang)域相(xiang)關(guan)蛋白(bai)6是一種多功能蛋白(bai),主要(yao)定位于人和小鼠(shu)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)核(he)和核(he)體(ti),但也(ye)在細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)質中(zhong)表達。DAXX 與(yu)有(you)絲分裂(lie)G2期的(de)著絲粒(li)相(xiang)關(guan)。在細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)質中(zhong),它通過與(yu)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)凋亡(wang)抗(kang)原Fas相(xiang)互作(zuo)用來調節細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)凋亡(wang)。該圖顯示了細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)系(xi)A-431中(zhong)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)核(he)內的(de)核(he)體(ti)(GFP標記的(de)抗(kang)體(ti)HPA008797)中(zhong)的(de)表達。