《自然-方法學》：可視蛋白質組學

來源：分析測試百科網(wǎng) 　類別：行業(yè)動態(tài) 　更新時間：2009-11-20　閱讀次

瑞士聯(lián)邦技術學院的研究人員開發(fā)出一種在問號鉤端螺旋體(Leptospira interrogans)這種病原體中定位蛋白復合物的新方法，稱為“可視蛋白質組學”。文章發(fā)表在本期的《自然-方法學》上。

　　活細胞中的生化進程分為多個功能單元，它們在細胞內有著特定的時間和空間分布。一般來說，這些單元是相互作用蛋白形成的復合物。定量質譜常常用于確定蛋白復合物的組成，但這種方法需要多個細胞的裂解液，但這樣一來，空間信息就損失了，特定細胞的特有性質也就看不見了。

　　低溫電子斷層掃描術(cryoET)是一種三維觀察細胞的成像技術。在目前可實現(xiàn)的分辨率下，它能鑒定并定位冰凍含水標本中的大蛋白復合物。這是通過模板匹配來實現(xiàn)的，將代表特定蛋白復合物的信號與cryoET收集的信號聯(lián)系起來。多個蛋白復合物的結構特點組合，就有可能描述出特定細胞的立體蛋白質組結構，這個過程就稱為“可視蛋白質組學”。這種方法已經(jīng)應用到無細胞系統(tǒng)中，它在完整細胞中的應用還只限于核糖體。主要局限在于難以將真正的模板匹配和假陽性區(qū)分開來，因為低溫電子斷層照片的信噪比相當?shù)汀?/FONT>

　　Ruedi Aebersold及他的同事將兩種方法結合起來，推進了細胞內蛋白復合物的觀察。首先，研究人員利用質譜選擇并定量合適的蛋白復合物，作為模板配對，然后利用cryoET來定位這些復合物。

　　為了消除假陽性，研究人員用多個動態(tài)范圍的蛋白濃度和不同的噪音模式，來優(yōu)化一種新的打分功能，并從斷層照片上提取出多個交叉關聯(lián)的特征，建立可靠的統(tǒng)計學模式來區(qū)分陽性和假陽性，還對大量斷層照片中不同蛋白復合物的模板匹配進行了充分的統(tǒng)計學驗證。通過這些努力，他們終于能夠自信地檢測并定位單細胞中的多個復合物。最終，他們在問號鉤端螺旋體中定位出9個不同的蛋白復合物，分別具有不同的豐度水平和分子量。

　　盡管這種方法目前還局限在極小的生物如問號鉤端螺旋體中，也只能檢測相對大量的蛋白復合物，但是cryoET技術的進一步發(fā)展將會拓寬這種“可視蛋白質組學”方法的應用性。