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上海酶聯(lián)生物研究所
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上海酶聯(lián)生物研究所
閱讀：285發(fā)布時(shí)間：2012-9-13
在人類基因組已被測序出來的今天，生命科學(xué)zui熱門的領(lǐng)域之一就是人類蛋白質(zhì)組﹝proteome﹞。美國伊利諾斯大學(xué)﹝University of Illinois﹞的研究人員日前研發(fā)了一項(xiàng)技術(shù)，可以快速地將這些蛋白質(zhì)測序并進(jìn)行相關(guān)的分析。伊利諾斯大學(xué)化學(xué)教授Neil Kelleher表示，要測出基因中帶有的成千上萬種蛋白質(zhì)的序列及功能，需要新的分析技術(shù)。尤其是用高分辨率的串聯(lián)質(zhì)譜數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫里找到完整的蛋白質(zhì)以及將預(yù)測的蛋白結(jié)構(gòu)和實(shí)際的功能蛋白相結(jié)合。傳統(tǒng)上以質(zhì)譜儀分析蛋白要進(jìn)行氨基酸的質(zhì)量測定，不如現(xiàn)在這種直接分析蛋白質(zhì)離子﹝direct fragmentation of protein ions﹞的方法有效率。
一開始Kelleher教授和他的學(xué)生以兩種基因已破譯的典型的生物來進(jìn)行分析：基因組相當(dāng)簡單的肺炎支原體﹝Mycoplasma pneumoniae﹞、以及生活在溫度近沸點(diǎn)深海海床的原始微生物甲烷球菌﹝Methanococcus jannaschii﹞。這個(gè)系統(tǒng)可以同時(shí)獲得多種蛋白的分析資料，研究人員將這些資料與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的搜尋模式進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)M. jannaschii有約 3500個(gè)蛋白都與基因組序列符合。這個(gè)方法應(yīng)也可用于自人類基因組中預(yù)估出來的上百萬個(gè)蛋白。這項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)報(bào)導(dǎo)刊載于十月Nature Biotechnology雜志，Kelleher教授表示，這項(xiàng)技術(shù)在"后基因組時(shí)代"中是一項(xiàng)非常有力的分析工具。
這項(xiàng)新技術(shù)結(jié)合了傅利葉變換質(zhì)譜分析儀﹝Fourier-Transform Mass Spectrometry﹞、電噴霧質(zhì)譜﹝electrospray ionization﹞和其它分離技術(shù)。系統(tǒng)中心是一塊以液態(tài)氮冷卻的超導(dǎo)磁石，旁為真空系統(tǒng)和質(zhì)譜儀。這種新型磁石可取代舊型機(jī)器中十二噸的鋼，四周以一反向磁場﹝counter-propagating magnetic field﹞加以屏蔽，以免磁石受到外在磁場影響，而磁石中心的磁場強(qiáng)度高達(dá)9.4特斯拉﹝tesla﹞。
處理過的蛋白樣本噴入真空系統(tǒng)之后送入磁場開始旋轉(zhuǎn)，依照質(zhì)量與價(jià)位的不同，會(huì)產(chǎn)生不同的旋轉(zhuǎn)頻率。研究人員逐步增加旋轉(zhuǎn)半徑，zui后通過質(zhì)譜傳感器，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析以定出蛋白的資料。這整個(gè)程序都已自動(dòng)化。
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