蛋白质图谱:GE 蛋白质纯化系统让个体化医疗成为可能
蛋白质图谱:个体化医疗不再是梦想
2015 . 9 . 18
 


十年前,由美英法中德日六国共同发起的人类基因组计划首次为我们绘制出了基因遗传的密码,开启了通过遗传组合来进行个体化医疗的大门。

今天,科学家们的研究更加深入。最新的人类蛋白质图谱研究指出,DNA或许不再是人类身体的唯一密码,蛋白质同样对人类的健康有着举足轻重的作用。

科学家们早已证实,DNA中大约有两万个基因控制蛋白质合成,但关于蛋白质的研究一直没有更深层的进展。直到去年,由Uhlén领导的瑞典皇家理工学院的科学家们在GE医疗超高速蛋白质纯化技术的帮助下终于打破了这一僵局。

人类DNA的四种核苷酸组成

人类DNA的四种核苷酸组成

他们在斯德哥尔摩发表了首个人类蛋白质图谱,标明了17,000种蛋白质所在的位置及对人体的作用。

Uhlén团队先在指导蛋白质合成的基因上作标记,随即在大肠杆菌中克隆这些基因,产生不同的蛋白质后,Uhlén就会使用GE的ÄKTA express蛋白质纯化系统,将每个蛋白质纯化,然后接种到动物体内,促进不同组织中特异性抗体的形成,标识出蛋白质在人体内部的位置。

大肠杆菌

大肠杆菌

“生产和纯化每一个蛋白质是个耗时又费力的工作。”Uhlén说,“因此,我们和GE医疗一起,研发了一个全自动化纯化系统,这个纯化系统完美地贴合了研究的需求。如果没有它的话,这个研究不可能顺利进行。”

据测,GE的蛋白质纯化系统为完成蛋白质图谱节省下超过23,000小时——几乎2.7年的时间

除了创建蛋白质图谱之外,他们的研究也揭露了许多人类蛋白质的分布规律。例如,几乎半数的蛋白质存在于所有人体组织之中,只有少数蛋白质只存在于特定的人体组织。这意味着我们正在用30%的药物,面对在人体中几乎无处不在的蛋白质。

“蛋白质是细胞和人体的主角。” Uhlén说,“我们已经为科学界提供了肾脏、大脑等器官中的蛋白质清单,根据这个清单,你可以更直观地理解人体每个细胞的分子构成。”

这项研究将对癌症和其它疑难杂症的诊断、护理产生革命性影响。“现在,医药企业开发新药物时可以参考我们的蛋白质图谱,看看这些目标蛋白质都存在于人体的那些位置。” Uhlén说。

抗体(蓝色和黄色)正在进攻一个癌细胞(红色)

抗体(蓝色和黄色)正在进攻一个癌细胞(红色)

除此之外,这个图谱也可以提供更多生物指标,推进针对不同疾病和不同个体的精准医疗。图谱中收录了最常见的20种癌症形式样本,能够帮助医生们更好地认知癌症。未来,以此为基础的精准医疗将能够对疾病进行预防和早期诊断,有利于降低医疗成本,优化诊断策略和方法。

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蛋白质图谱:个体化医疗不再是梦想

十年前,由美英法中德日六国共同发起的人类基因组计划首次为我们绘制出了基因遗传的密码,开启了通过遗传组合来进行个体化医疗的大门。

今天,科学家们的研究更加深入。最新的人类蛋白质图谱研究指出,DNA或许不再是人类身体的唯一密码,蛋白质同样对人类的健康有着举足轻重的作用。

科学家们早已证实,DNA中大约有两万个基因控制蛋白质合成,但关于蛋白质的研究一直没有更深层的进展。直到去年,由Uhlén领导的瑞典皇家理工学院的科学家们在GE医疗超高速蛋白质纯化技术的帮助下终于打破了这一僵局。

人类DNA的四种核苷酸组成