2003年完成的(de)人(ren)類基(ji)因(yin)組計劃成功(gong)地對所有20,000個蛋(dan)白(bai)質(zhi)編碼基(ji)因(yin)(蛋(dan)白(bai)質(zhi)組)進行了測序,這是(shi)一項巨大的(de)科學成就,但(dan)這實際(ji)上(shang)只是(shi)一個開(kai)始。下一步是(shi)檢查(cha)蛋(dan)白(bai)質(zhi)組以開(kai)始了解(jie)所有這些蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(de)功(gong)能。
人類蛋(dan)白質(zhi)(zhi)(zhi)圖譜(HPA)項目于2003年啟動,目標是使(shi)用(yong)(yong)基于抗體的(de)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)(zhi)組(zu)學系統地繪制這些(xie)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)表(biao)達(da)。該計劃主要設在瑞典,由非營利組(zu)織Knut和Alice Wallenberg基金會(KAW)資助。內(nei)部生產和商(shang)業購買的(de)抗體首先由研究人員(yuan)驗證,然后(hou)用(yong)(yong)于表(biao)征每種(zhong)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)(zhi)。
數據可通過開放式交(jiao)互式數據庫(ku)獲取:www.proteinatlas.org.
它包含數(shu)百萬張高分(fen)辨(bian)率圖像,顯示44種不(bu)(bu)同正(zheng)常人體組織(Tissue Atlas)和20種不(bu)(bu)同癌癥類型(Cancer Atlas)中76 種不(bu)(bu)同細胞類型的蛋(dan)白質表達的空間定位(wei)。
在(zai)美國細胞生物學(xue)學(xue)會(ASCB,2016年12月(yue))上,一個新的Cell Atlas在(zai)HPA的更新版本(第(di)16版)中發布,參加人(ren)數眾多。
它的特點:
l 免疫熒光染色(se)細胞的高分辨(bian)率(lv)、多色(se)圖像
l 代表人體不同器官(guan)細胞(bao)群的56種(zhong)細胞(bao)系中蛋(dan)白質的亞細胞(bao)空間定位
l 使用深度RNA測(ce)序表征的所有(you)人(ren)類(lei)基因的mRNA表達
l > 12,000個基(ji)因和可用抗體映射(she)到(dao)30種不(bu)同的細(xi)胞結(jie)構(gou)(即細(xi)胞核(he)、胞質溶膠、線粒體等)
精確定位(wei)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(de)亞細胞定位(wei)對于理解其功能至關(guan)重要(yao)。當(dang)它(ta)們定位(wei)到預期的(de)微環境(jing)(即(ji)細胞器(qi)、囊(nang)泡或大分子(zi)復(fu)合物(wu))時,它(ta)們將在(zai)合適的(de)生化(hua)條(tiao)件下遇(yu)到其他蛋(dan)白(bai)質(zhi)或RNA以實現(xian)其分子(zi)功能(Breckles,2016)。這份全(quan)面的(de)圖譜為世界各地(di)的(de)研究(jiu)人員(yuan)對蛋(dan)白(bai)質(zhi)功能進行(xing)更復(fu)雜的(de)研究(jiu)提供了急需的(de)工(gong)具。
以下(xia)是Cell Atlas中的一些(xie)示例圖像:
CCNB1:細(xi)胞周(zhou)期(qi)蛋(dan)白B1是一種調(diao)節蛋(dan)白,位(wei)于(yu)細(xi)胞質中(zhong),參與人(ren)和小鼠細(xi)胞的有絲分(fen)裂。它主(zhu)要(yao)在細(xi)胞周(zhou)期(qi)的G2/M 期(qi)以細(xi)胞周(zhou)期(qi)依賴性(xing)的方(fang)式表(biao)達。在圖中(zhong),U-2 OS人(ren)細(xi)胞系(xi)中(zhong)的細(xi)胞周(zhou)期(qi)蛋(dan)白B1蛋(dan)白表(biao)達(抗(kang)體HPA030741)以綠(lv)色顯示,而(er)細(xi)胞核(he)為藍(lan)色,微(wei)管為紅(hong)色。
蛋白質圖譜
DAXX:死亡(wang)(wang)域相(xiang)關(guan)蛋白6是一種多功能蛋白,主要定位于人和(he)小鼠細(xi)(xi)胞的(de)細(xi)(xi)胞核(he)和(he)核(he)體(ti),但也在細(xi)(xi)胞質中表達。DAXX 與有絲分裂G2期的(de)著絲粒(li)相(xiang)關(guan)。在細(xi)(xi)胞質中,它通過(guo)與細(xi)(xi)胞凋亡(wang)(wang)抗(kang)原Fas相(xiang)互作用來調節細(xi)(xi)胞凋亡(wang)(wang)。該圖(tu)顯示(shi)了細(xi)(xi)胞系A-431中細(xi)(xi)胞核(he)內的(de)核(he)體(ti)(GFP標記的(de)抗(kang)體(ti)HPA008797)中的(de)表達。