2009年最值得关注的技术：定向蛋白质组学

《Nature Methods》今年将Method of the Year授予iPS技术，也属意料之中。iPS技术红火已久，期间发文无数，属生命科学领域发展最快的技术之一，业内也多次预测iPS之父日本科学家山中伸弥将获得诺贝尔奖。除了iPS，今年还涌现出多个新技术。谁将会是明年或后年的Method of the Year呢？《Nature Methods》整理出2009年最值得关注的技术，定向蛋白质组学就是其中之一。











在典型的蛋白质组分析中，蛋白混合物消化成肽段，并在质谱上分析。这样做在理论上能发现样品中所有蛋白，而实际上是极具挑战性的，且需要大量的资源。对于许多类型的实验来说，研究人员并不需要发现新蛋白，而是想了解在不同条件下少数蛋白的相对变化。











对于这些实验，定向的方法如选择反应监控（SRM，或多个反应监控MRM）提供了更高的灵敏度和更快的分析速度。开发和验证SRM分析是一个漫长的过程，但是一旦建立，这种质谱分析就能在复杂样品中准确鉴定并定量某种蛋白。











尽管SRM方法已经出现了很多年，但直到最近它才在蛋白质组学中崭露头角。瑞士苏黎世理工学院ETH的Ruedi Aebersold小组是推动这项技术的功臣。今年8月，他们在《Cell》杂志上发表了一篇文章，应用基于SRM的定向蛋白质组学方法来检测并定量酿酒酵母中浓度低于50个拷贝/细胞的蛋白1。检测范围可扩展到几个拷贝的蛋白，这些蛋白用普通方法无法检测。他们还快速测定了跨越整个丰度范围的蛋白网络，以展示这种技术的威力。











在最近一期的《Nature Methods》上，Ruedi Aebersold小组展示了粗制合成的肽段库也能用于SRM分析的高通量开发2。SRM未能广泛应用于蛋白质组学，因为需要开发出高质量的SRM分析。分析开发包括两步：第一步验证分析，证实它选择性结合目的蛋白；第二步优化分析，提高灵敏度。看似简单的两步，实际上有着若干制约。因此，Aebersold等使用低成本的未纯化合成肽段作为验证和优化SRM分析的参考，生成了每小时通量超过100的高通量分析。











此外，多个实验室的合作研究表明SRM分析是可以在实验室之间转移和重复的3。











要想建立一个全蛋白质组的SRM分析数据库，还需要很长时间，但是此领域的快速发展是有目共睹的，它在多个实验中实现了高通量、超灵敏的蛋白检测。