2003年完成的人類基(ji)因組計劃成功地對所(suo)有(you)20,000個蛋(dan)白(bai)質(zhi)編碼基(ji)因(蛋(dan)白(bai)質(zhi)組)進行了測序,這是一項巨大的科(ke)學成就,但這實(shi)際(ji)上只是一個開(kai)始。下一步(bu)是檢查蛋(dan)白(bai)質(zhi)組以開(kai)始了解所(suo)有(you)這些(xie)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的功能。
人類蛋(dan)白質圖(tu)譜(HPA)項目于(yu)2003年啟動,目標是使(shi)用基于(yu)抗體的(de)蛋(dan)白質組(zu)學系統地繪制(zhi)這些蛋(dan)白質的(de)表達。該計劃主要(yao)設在瑞典,由非營利組(zu)織Knut和(he)Alice Wallenberg基金會(KAW)資(zi)助。內部生產和(he)商業購買的(de)抗體首先由研究人員(yuan)驗證(zheng),然后(hou)用于(yu)表征(zheng)每種蛋(dan)白質。
數據(ju)可(ke)通過(guo)開放式交互(hu)式數據(ju)庫(ku)獲(huo)取:www.proteinatlas.org.
它包含數百萬張高分辨率圖像,顯(xian)示44種不(bu)同(tong)(tong)正(zheng)常人體組織(Tissue Atlas)和20種不(bu)同(tong)(tong)癌(ai)癥類型(xing)(Cancer Atlas)中76 種不(bu)同(tong)(tong)細胞類型(xing)的(de)蛋白質表達的(de)空間定位。
在美(mei)國(guo)細胞(bao)生物(wu)學(xue)學(xue)會(ASCB,2016年12月)上(shang),一個新的(de)(de)Cell Atlas在HPA的(de)(de)更新版本(第16版)中發布,參加人數眾多。
它的特點:
l 免(mian)疫熒光染色(se)細胞(bao)的高分辨率、多色(se)圖像
l 代表人體(ti)不(bu)同(tong)器官細胞(bao)群的56種細胞(bao)系(xi)中蛋白質的亞(ya)細胞(bao)空間定位
l 使用深度(du)RNA測序表(biao)征(zheng)的(de)所有人類基因的(de)mRNA表(biao)達
l > 12,000個基因(yin)和可用抗(kang)體映(ying)射到30種(zhong)不同的細(xi)胞結(jie)構(即細(xi)胞核、胞質溶膠、線粒體等)
精確定(ding)位(wei)蛋白質的(de)(de)(de)亞細(xi)(xi)胞定(ding)位(wei)對于理解其(qi)(qi)功能(neng)(neng)至關重要。當(dang)它(ta)們定(ding)位(wei)到預期的(de)(de)(de)微環境(即細(xi)(xi)胞器、囊泡(pao)或大分子(zi)復合(he)物(wu))時,它(ta)們將(jiang)在合(he)適(shi)的(de)(de)(de)生化條件下遇到其(qi)(qi)他(ta)蛋白質或RNA以實現其(qi)(qi)分子(zi)功能(neng)(neng)(Breckles,2016)。這份(fen)全面的(de)(de)(de)圖譜為世界各地的(de)(de)(de)研究(jiu)人(ren)員對蛋白質功能(neng)(neng)進行更復雜的(de)(de)(de)研究(jiu)提供了急需的(de)(de)(de)工(gong)具。
以(yi)下是Cell Atlas中的一些示(shi)例圖像:
CCNB1:細(xi)胞(bao)(bao)周期(qi)蛋白B1是一種(zhong)調節蛋白,位于細(xi)胞(bao)(bao)質中(zhong),參與人和(he)小鼠細(xi)胞(bao)(bao)的有(you)絲分裂。它主要(yao)在細(xi)胞(bao)(bao)周期(qi)的G2/M 期(qi)以(yi)細(xi)胞(bao)(bao)周期(qi)依賴性的方式表達。在圖(tu)中(zhong),U-2 OS人細(xi)胞(bao)(bao)系中(zhong)的細(xi)胞(bao)(bao)周期(qi)蛋白B1蛋白表達(抗(kang)體HPA030741)以(yi)綠色顯示,而細(xi)胞(bao)(bao)核為(wei)藍(lan)色,微管為(wei)紅(hong)色。
蛋白質圖譜
DAXX:死亡(wang)域(yu)相關蛋白(bai)6是一種(zhong)多(duo)功能蛋白(bai),主(zhu)要定(ding)位于人和小(xiao)鼠細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)的細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)核(he)(he)和核(he)(he)體(ti),但也在(zai)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)質中(zhong)表達。DAXX 與有絲分裂G2期的著絲粒相關。在(zai)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)質中(zhong),它通過與細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)凋亡(wang)抗原Fas相互作用來調節細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)凋亡(wang)。該圖顯示了細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)系A-431中(zhong)細(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)核(he)(he)內的核(he)(he)體(ti)(GFP標(biao)記的抗體(ti)HPA008797)中(zhong)的表達。