蛋白质组学及其在医学研究中的应用

2003年4月14日,国际人类基因组测序组织正式对外宣布人类基因组计划(Human Genome Project, HGP) 提前圆满结束[ 1 ]。这标志着生命科学已实质性地跨入了后基因组时代。在后基因组时代研究重心已开始从揭示生命的所有遗传信息,转移到在整体水平上对生物功能的研究,于是产生了功能基因组学。这一新学科从基因组整体水平上对基因的活动规律进行阐述,如在mRNA水平上通过DNA芯片技术检测大量基因的表达模式,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3个层次的调控,即转录水平调控、翻译水平调控及翻译后水平调控。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的表达水平[ 2 ]。蛋白质特有的活动规律如蛋白质的修饰加工、转运定位、结构变化、蛋白质与蛋白质及其它生物大分子之间的相互作用等均无法从基因组水平上的研究来获知。因此对生物功能的主要体现者和执行者—蛋白质的表达模式和功能模式的研究就成为生命科学发展的必然。在20世纪90年代中期,国际上兴起了一门研究细胞内全部蛋白质的组成及其活动规律的新兴学科—蛋白质组学[ 3 ] ,现已成为生物医学研究领域最活跃的学科之一。