2003年完成的(de)人類基因組(zu)計(ji)劃(hua)成功地對所有(you)20,000個(ge)蛋白(bai)質(zhi)(zhi)編碼基因(蛋白(bai)質(zhi)(zhi)組(zu))進(jin)行了(le)測序,這是(shi)一(yi)(yi)項巨(ju)大的(de)科學(xue)成就,但(dan)這實際上只是(shi)一(yi)(yi)個(ge)開始。下一(yi)(yi)步是(shi)檢查蛋白(bai)質(zhi)(zhi)組(zu)以(yi)開始了(le)解(jie)所有(you)這些蛋白(bai)質(zhi)(zhi)的(de)功能。
人類蛋(dan)(dan)白質圖(tu)譜(HPA)項(xiang)目于2003年(nian)啟(qi)動,目標是使(shi)用(yong)基于抗體(ti)的(de)蛋(dan)(dan)白質組(zu)學系統地(di)繪制這些蛋(dan)(dan)白質的(de)表達。該計劃主要設在瑞典,由非(fei)營利組(zu)織Knut和(he)Alice Wallenberg基金會(KAW)資助。內部生(sheng)產和(he)商業購買的(de)抗體(ti)首先由研(yan)究人員驗證,然后用(yong)于表征(zheng)每(mei)種蛋(dan)(dan)白質。
數據可通過開(kai)放式(shi)交互(hu)式(shi)數據庫(ku)獲取:www.proteinatlas.org.
它包(bao)含數百萬張高分辨(bian)率圖像,顯示44種(zhong)不同(tong)正(zheng)常人(ren)體組織(Tissue Atlas)和(he)20種(zhong)不同(tong)癌癥類(lei)型(Cancer Atlas)中76 種(zhong)不同(tong)細胞(bao)類(lei)型的蛋白(bai)質表達的空間定位。
在美國細胞生物學(xue)學(xue)會(ASCB,2016年12月)上,一個(ge)新(xin)的Cell Atlas在HPA的更新(xin)版本(第16版)中發布,參加人數(shu)眾(zhong)多。
它的特點:
l 免疫熒(ying)光染(ran)色細胞的(de)高分辨率、多(duo)色圖像
l 代表人體不同器官(guan)細胞(bao)群的(de)56種細胞(bao)系中蛋白質的(de)亞細胞(bao)空間定位
l 使用深度RNA測序表征(zheng)的(de)所(suo)有人類基因(yin)的(de)mRNA表達
l > 12,000個基因和(he)可(ke)用(yong)抗體映射到30種不(bu)同的細胞結構(即(ji)細胞核、胞質溶(rong)膠、線粒體等)
精確(que)定(ding)(ding)位蛋(dan)(dan)白質的(de)亞細(xi)胞(bao)定(ding)(ding)位對于理解其(qi)功能(neng)至關(guan)重要。當它們定(ding)(ding)位到(dao)預期的(de)微環境(jing)(即細(xi)胞(bao)器、囊泡或(huo)大(da)分子(zi)復(fu)合(he)物)時,它們將在(zai)合(he)適的(de)生化條件下(xia)遇到(dao)其(qi)他(ta)蛋(dan)(dan)白質或(huo)RNA以(yi)實現其(qi)分子(zi)功能(neng)(Breckles,2016)。這份全面的(de)圖譜為世界各地的(de)研(yan)究(jiu)人員(yuan)對蛋(dan)(dan)白質功能(neng)進行更復(fu)雜(za)的(de)研(yan)究(jiu)提供了急需的(de)工具。
以下(xia)是Cell Atlas中的一些示例圖像:
CCNB1:細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)周期蛋(dan)(dan)白B1是一(yi)種調(diao)節蛋(dan)(dan)白,位于細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)質中(zhong),參與人和(he)小鼠細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的有絲分(fen)裂(lie)。它主(zhu)要在細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)周期的G2/M 期以細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)周期依(yi)賴性(xing)的方式表達。在圖中(zhong),U-2 OS人細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)系中(zhong)的細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)周期蛋(dan)(dan)白B1蛋(dan)(dan)白表達(抗體HPA030741)以綠色(se)顯示,而(er)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)核為藍色(se),微(wei)管(guan)為紅色(se)。
蛋白質圖譜
DAXX:死亡域相關蛋白6是(shi)一種(zhong)多功能蛋白,主要定位于人和小(xiao)鼠細(xi)胞(bao)的(de)細(xi)胞(bao)核和核體,但也在細(xi)胞(bao)質(zhi)中表達。DAXX 與(yu)有絲分裂G2期的(de)著絲粒相關。在細(xi)胞(bao)質(zhi)中,它通(tong)過與(yu)細(xi)胞(bao)凋(diao)亡抗原(yuan)Fas相互(hu)作用來調節細(xi)胞(bao)凋(diao)亡。該圖顯示了細(xi)胞(bao)系(xi)A-431中細(xi)胞(bao)核內的(de)核體(GFP標記(ji)的(de)抗體HPA008797)中的(de)表達。