小中大蛋白质组学研究中常见的问题
随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代。
在这个时代,生命科学的主要研究对象是功能基因组学,包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。
尽管现在已有多个物种的基因组被测序,但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。
目前功能基因组中所采用的策略,如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression , SAGE) 等都是从细胞中mRNA 的角度来考虑的,其前提是细胞中mRNA 的水平反映了蛋白质表达的水平。
但事实并不完全如此。从DNA →mRNA →蛋白质,存在三个层次的调控,即转录水平调控(Transcriptional control) 、翻译水平调控(Translational control) 、翻译后水平调控(Posttranslational control ) 。
从mRNA 角度考虑，实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。
实验也证明,组织中mRNA 丰度与蛋白质丰度的相关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相关性更差。
更重要的是,蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质2蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA 水平来判断。
毋庸置疑,蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律,如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远比核酸技术要复杂和困难得多,但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。
