2003年(nian)完(wan)成(cheng)的(de)人類基因組(zu)計(ji)劃成(cheng)功地(di)對所(suo)有20,000個(ge)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)質編(bian)碼基因(蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)質組(zu))進行了測序,這是(shi)一項巨大的(de)科學成(cheng)就(jiu),但這實際(ji)上只(zhi)是(shi)一個(ge)開(kai)始。下一步是(shi)檢查蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)質組(zu)以開(kai)始了解所(suo)有這些蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)質的(de)功能。
人類蛋白質(zhi)圖譜(HPA)項目于(yu)2003年啟動(dong),目標是使用基(ji)于(yu)抗體的蛋白質(zhi)組學系統地繪(hui)制(zhi)這些蛋白質(zhi)的表達。該計劃主(zhu)要設在瑞典,由非營(ying)利組織Knut和(he)Alice Wallenberg基(ji)金會(KAW)資助。內部生(sheng)產和(he)商(shang)業購買的抗體首先由研究人員驗證,然(ran)后(hou)用于(yu)表征每(mei)種蛋白質(zhi)。
數據可(ke)通過開放式交互式數據庫獲(huo)取:www.proteinatlas.org.
它包含(han)數百(bai)萬張高分辨(bian)率圖(tu)像,顯示44種(zhong)(zhong)不(bu)同(tong)正常人體(ti)組織(zhi)(Tissue Atlas)和20種(zhong)(zhong)不(bu)同(tong)癌癥類型(Cancer Atlas)中76 種(zhong)(zhong)不(bu)同(tong)細胞(bao)類型的(de)蛋白質(zhi)表達的(de)空間定位。
在(zai)美(mei)國細胞生物(wu)學學會(hui)(ASCB,2016年12月)上,一個新的(de)Cell Atlas在(zai)HPA的(de)更新版本(第(di)16版)中發(fa)布,參(can)加人數眾多。
它的特點:
l 免疫熒(ying)光(guang)染色細胞的高(gao)分辨率、多(duo)色圖像
l 代表人體不同器(qi)官細胞(bao)(bao)群的56種細胞(bao)(bao)系中(zhong)蛋(dan)白質的亞細胞(bao)(bao)空間定(ding)位
l 使用深(shen)度RNA測(ce)序表(biao)征(zheng)的(de)所(suo)有人類基因(yin)的(de)mRNA表(biao)達
l > 12,000個基因和(he)可用抗體映射到30種不同的細胞結構(gou)(即(ji)細胞核、胞質溶(rong)膠、線粒體等)
精確(que)定位(wei)蛋(dan)白質的(de)(de)亞(ya)細(xi)胞定位(wei)對于理解(jie)其(qi)功能(neng)至關(guan)重要。當(dang)它們(men)定位(wei)到預期的(de)(de)微環(huan)境(即細(xi)胞器、囊泡或(huo)(huo)大(da)分子(zi)復(fu)合物(wu))時,它們(men)將(jiang)在(zai)合適的(de)(de)生化(hua)條(tiao)件下遇到其(qi)他蛋(dan)白質或(huo)(huo)RNA以實現(xian)其(qi)分子(zi)功能(neng)(Breckles,2016)。這份全面的(de)(de)圖譜為世界(jie)各地的(de)(de)研究人(ren)員(yuan)對蛋(dan)白質功能(neng)進行更復(fu)雜(za)的(de)(de)研究提供了急(ji)需的(de)(de)工具。
以下是Cell Atlas中的一(yi)些示(shi)例圖像:
CCNB1:細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)周(zhou)期(qi)(qi)蛋(dan)白B1是一種(zhong)調節蛋(dan)白,位于細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)質中(zhong),參與人和小鼠細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的有絲分裂。它主(zhu)要(yao)在(zai)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)周(zhou)期(qi)(qi)的G2/M 期(qi)(qi)以細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)周(zhou)期(qi)(qi)依(yi)賴(lai)性的方式表(biao)達。在(zai)圖中(zhong),U-2 OS人細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)系中(zhong)的細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)周(zhou)期(qi)(qi)蛋(dan)白B1蛋(dan)白表(biao)達(抗體HPA030741)以綠色顯示,而細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)核為藍(lan)色,微管為紅色。
蛋白質圖譜
DAXX:死亡(wang)域(yu)相關蛋白6是一種多功能蛋白,主要定位于人和(he)小鼠細胞(bao)(bao)的(de)細胞(bao)(bao)核和(he)核體(ti)(ti),但(dan)也在細胞(bao)(bao)質中表(biao)達。DAXX 與有絲分裂G2期的(de)著絲粒相關。在細胞(bao)(bao)質中,它通過與細胞(bao)(bao)凋亡(wang)抗原(yuan)Fas相互作用來調節細胞(bao)(bao)凋亡(wang)。該圖顯(xian)示了(le)細胞(bao)(bao)系A-431中細胞(bao)(bao)核內的(de)核體(ti)(ti)(GFP標記的(de)抗體(ti)(ti)HPA008797)中的(de)表(biao)達。