Nature Biotechnology发布蛋白质组学新思路:“细胞垃圾”识别谱

【字体: 时间:2018年10月24日 来源:生物通

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  “细胞垃圾”能揭示蛋白质在疾病中的作用。

  

生物通报道:一种用于分析蛋白质总量和降解的新技术为疾病诊断,以及理解自身免疫,癌症,神经变性和其他疾病的分子基础提供了新的见解。这一研究发现公布在10月22日的Nature Biotechnology杂志上。

如果我们真的想知道我们身体细胞是如何起作用的,或者说在疾病的情况下为何会失去作用的,那么也许需要跨越基因,甚至跨越它们所构成的蛋白质,开始仔细审视细胞中的“垃圾” 。

来自Weizmann科学研究所的Yifat Merbl博士开发了一种新技术,发现“细胞垃圾搜寻(cellular dumpster-diving,生物通注)”包含了许多关于细胞功能的信息。研究人员利用这一方法对患有自身免疫性疾病的患者免疫细胞进行分析,发现了有助于了解这种疾病根本病因,并研发更好诊断方法的新模式。

我们体内大约70%的蛋白质是通过被称为蛋白酶体的细胞降解和回收单元分解的。其中包括为特定靶标而制造的短寿命蛋白质,例如,用于产生免疫应答。

“相对于结构蛋白,这些蛋白质可能生产量少,通过严格的调控和快速的降解,因此标准的蛋白质组学方法往往会错过它们,”Merbl说,“但它们恰恰是对细胞功能至关重要的蛋白质,因为在许多疾病中它们的功能失常扮演了重要的角色。”

她补充说,“目前的蛋白质组学能生成细胞中表达蛋白质的详细列表,就像通过观察人们的年龄,是否喜欢阅读或烹饪的品味等等来了解人们的生活方式。了解他们的垃圾能了解他们吃了什么,服用了什么药物,他们购买什么以及他们旅行的地方。同样地,当我们观察细胞垃圾的时候,我们也能够根据细胞活动水平和蛋白质活动情况来描述疾病状态,并揭示这些细胞出了什么问题。”

这项研究成功的关键在于该团队开发的用于从细胞中分离蛋白酶体的技术。研究小组从狼疮患者和健康对照组的白细胞中去除蛋白酶体,然后仔细地剔除了这些肽。然后用质谱法筛选,比较两组丢弃的肽谱。

这一研究团队将这种方法命名为MAPP(Mass spectrometry Analysis of Proteolytic Peptides)。

“这一系统的一个主要优点是,它使我们能够提取有关细胞中异常过程的信息,甚至可以从非常少量的生物材料中获取,因此可以应用到临床上,”文章的一作Hila Wolf-Levy说。

(生物通)

原文标题:

Revealing the cellular degradome by mass spectrometry analysis of proteasome-cleaved peptides

http://www.nature.com/articles/nbt.4279



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