[生物通讯]美国能源部太平洋西北国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory ，PNNL)的研究人员取得了一项重要科学进展：他们识别或确认了490种人体血清蛋白－－这个数目几乎是目前已知血清蛋白的二倍。有关研究结果发表在12月期的《分子与细胞蛋白组学》（Molecular and Cellular Proteomics）上。文章第一作者为博士后研究人员Joshua Adkins。

    “这是迄今最广泛的一次血清蛋白检测。”文章的通讯作者、PNNL的科学家Joel Pounds说。“我们之所以研究血清是因为血清中蕴藏着我们机体所有主要生物过程的线索。我们需要知道血清中存在哪些蛋白，这样才能查明如何利用血清预测疾病易感性，监控疾病进程以及进行疾病诊断。” 

    这些线索包括死亡或将死细胞中“漏掉”的蛋白，分泌到血液或从肿瘤中释放的蛋白等。识别出这些蛋白可以使科学家进行进一步研究确定每种蛋白在细胞和机体中扮演的功能角色。

    科学家们研究血浆－－血清的原始成分已超过百年历史。近年的研究已开始初步使用一种叫做双向电泳的技术来研究血浆中的蛋白，但这种方法检测少量存在蛋白即低多度（low- abundance）蛋白的能力有限，且工作量繁重。而低多度蛋白的识别十分重要，因为许多低多度蛋白往往行使着“信使”的功能：通知细胞开关信号传导通路，这样的功能在细胞死亡和疾病发育中扮演着核心角色。

    “经过长期的缓慢进展，现在对于血浆蛋白组的研究已进入了一个爆炸性发展时期，这要归功于新多维分馏方法的发展。”血浆蛋白组研究院(www.plasmaproteome.org)的创立者、首席执行官N. Leigh Anderson说道。“PNNL的工作是对这些方法的有效性的一个重要初步展示，研究结果提示我们，将有几百个甚至几千个新的候选标记被发现。”

    研究血清的蛋白组对于PNNL的科学家而言再合适不过了，因为他们有着强大的蛋白组学研究实力。所谓蛋白组就是一个细胞在一组特定条件下，特定时间里表达的所有蛋白集合。通过其生物分子系统计划，这个实验室为系统生物学中的多学科研究提供了强大的支持。科学家已开发出独特的可以更全面分析蛋白的技术，并已研究了卵巢癌以及其它疾病的蛋白组学。

    Pounds和他的研究小组利用色谱和质谱技术取代双向电泳来检测血清蛋白，包括早先未在血清中识别出来的低多度蛋白以及功能未知的蛋白。他们在一个取自匿名的健康女性捐献者的血清样本中对这些蛋白进行了综合分析。

    大多数血清蛋白都含有一些高多度蛋白。目前，该领域的一个挑战就是高多度蛋白的存在阻碍了许多低多度蛋白的测定，而除去这些高多度蛋白又会不可避免地同时除去低多度蛋白。这次，Pounds 和他的研究小组保留这些高多度蛋白，但通过根据带电状态分馏多肽对质谱技术进行了简化。

    样本一分馏到允许分析低多度蛋白的程度，研究人员就用已预设只处理特定大小范围内的多肽的质谱仪对样本进行分析，这样就实现了对蛋白组更全面的分析。研究人员使用的是William R. Wiley环境分子科学实验室的功能强大的质谱仪，这是能源部设在PNNL的国家用户设备。

    这种样本制备和分析方法使PNNL的科学家可以扩大可检测蛋白的范围。例如，前列腺特异抗原（prostate-specific antigen ，PSA)就是用这种方法在样本中识别出来的。PSA在女性中的含量极低，每毫升还不到1皮克。

    “通过这项研究，我们向确定血清蛋白组成的目标迈进了一大步。”Pounds表示。“但要超越这490种蛋白，确定血清中可能存在的数千种蛋白还需要更多的努力和技术革新。”

生物通编译自BIO.COM