生物通报道  来自军事医学科学院放射医学研究所、美国贝勒医学院处的研究人员开发出了一种新型的亲和试剂，利用一系列连接串联的转录因子反应元件，对全蛋白质组的激活转录因子进行了分析。相关成果发表在4月3日的《美国科学院院刊》(PNAS)杂志上。

领导这一研究的是“****”引进学者秦钧（Jun Qin）教授，其现为军事医学科学院北京蛋白质组研究中心主任，美国贝勒医学院教授。长期从事质谱研制、蛋白质组学方法开发以及生物学研究。在蛋白质复合体研究方面，建立了国际领先的蛋白质复合体纯化和鉴定方法；在蛋白质网络研究方面，建立了世界上最大的内源性人蛋白质复合体数据集；在DNA损伤修复开展了大量卓有成效的研究工作。在Cell、Molecular Cell、PNAS等杂志上发表了系列重要文章。

随着众多生物基因组计划的完成以及蛋白质组学研究的不断深入，人类步入了系统生物学时代。基因组计划的完成提供了大量的DNA内在信息，解析出基因组中可能存在的全部基因的阅读框架，接下来研究基因的表达调控特别是转录调控就显得非常迫切。另一方面蛋白质组学研究的突飞猛进勾画出了细胞的蛋白质表达谱和网络图，接下来研究蛋白质与蛋白质、蛋白质与DNA的相互作用将成为当前乃至今后相当长时期的研究主题。

“基因的全基因组调控”和“细胞的全蛋白质的生理功能”是21世纪人类最具挑战性的两大生物学难题。通过研究转录因子(TFs)来了解调控的分子机制，确定特定的蛋白质分子与DNA的结合特性，研究与DNA结合的蛋白质分子调控基因转录机制。转录因子研究实际上构成了两大生物学难题的一个交叉点。生物学各领域越来越多的科学人员已开始将自己的研究转向转录因子研究。

TFs是指能够与某基因上游特异的DNA序列（又称TF反应元件，TFREs）结合的蛋白质，由于能够调控基因的转录，其在许多细胞过程起至关重要的作用。然而由于TFs的丰度较低，研究人员在蛋白质组水平上对TFs进行直接定量检测目前仍是一个挑战。

在这项研究中，研究人员报告称开发出了一种亲和试剂，可以在蛋白质组水平上鉴别内源TFs。这一亲和试剂是由一种合成DNA构成，这一合成DNA中包含了一系列连接串联的，大部分TF家族的共有TFREs（consensus TFREs ，catTFRE）。通过利用catTFRE富集来自细胞的TFs，研究人员从一个细胞系中鉴别出了多达400个TFs，从11种细胞类型中鉴别出了总共878个TFs，覆盖了超过50%的编码基因组中DNA结合性TFs的基因产物。

通过一种无标记的基于MS的定量方法，研究人员进一步利用catTFRE pull-down定量测量了全蛋白质组TFs响应外源刺激的DNA结合活性改变。利用catTFRE评估药物效应，研究人员描述了TF激活的全景，并为阐明药物分子机制提供了侯选子。研究人员预计，这一catTFRE亲和策略将能够广泛应用于生物医学研究中。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Proteome-wide profiling of activated transcription factors with a concatenated tandem array of transcription factor response elements

Transcription factors (TFs) are families of proteins that bind to specific DNA sequences, or TF response elements (TFREs), and function as regulators of many cellular processes. Because of the low abundance of TFs, direct quantitative measurement of TFs on a proteome scale remains a challenge. In this study, we report the development of an affinity reagent that permits identification of endogenous TFs at the proteome scale. The affinity reagent is composed of a synthetic DNA containing a concatenated tandem array of the consensus TFREs (catTFRE) for the majority of TF families. By using catTFRE to enrich TFs from cells, we were able to identify as many as 400 TFs from a single cell line and a total of 878 TFs from 11 cell types, covering more than 50% of the gene products that code for the DNA-binding TFs in the genome. We further demonstrated that catTFRE pull-downs could quantitatively measure proteome-wide changes in DNA binding activity of TFs in response to exogenous stimulation by using a label-free MS-based quantification approach. Applying catTFRE on the evaluation of drug effects, we described a panoramic view of TF activations and provided candidates for the elucidation of molecular mechanisms of drug actions. We anticipate that the catTFRE affinity strategy will find widespread applications in biomedical research.

作者简介：

秦钧

1982年至1987年在清华大学化学系学习，获学士学位；1989年至1991年在美国堪萨斯州立大学物理化学专业学习，获硕士学位；1991年至1993年在美国斯坦福大学进行博士研究生学习；1996年于美国洛克菲勒大学生命科学专业获博士学位。

1996年至1998年于美国心脏、肺和血液研究所任研究者。1998年起历任美国贝勒医学院生物化学与分子生物学系、分子和细胞生物学系助理教授、副教授、教授。现任北京蛋白质组研究中心主任、美国贝勒医学院丹•邓肯癌症中心信号通路发现研究设施/蛋白质组学基础设施共同主任、美国贝勒医学院生物化学与分子生物学系分子发现研究中心主任。系国家“****”引进学者，北京市“海聚工程”资助对象。

秦钧教授长期从事质谱研制、蛋白质组学方法开发以及生物学研究。在蛋白质复合体研究方面，建立了国际领先的蛋白质复合体纯化和鉴定方法；在蛋白质网络研究方面，建立了世界上最大的内源性人蛋白质复合体数据集；在DNA损伤修复开展了大量卓有成效的研究工作。以责任作者身份在Cell、Molecular Cell、Genes & Developments和PNAS发表系列重要文章。
 
主要研究方向：蛋白质组学，特别是蛋白质复合体及蛋白质网络研究。

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