深圳子科生物報(bào)道：德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員近日開發(fā)出一種新技術(shù)來測(cè)序蛋白質(zhì)，與現(xiàn)有的方法相比要靈敏得多。這種技術(shù)有望對(duì)生物醫(yī)學(xué)研究產(chǎn)生重大影響，有助于人們發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)志物，協(xié)助癌癥及其他疾病的診斷。

這篇題為“Highly parallel single-molecule identification of proteins in zeptomole-scale mixtures”的文章于周一發(fā)表在《Nature Biotechnology》雜志上。

文章的通訊作者之一、德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校細(xì)胞和分子生物學(xué)研究所的Edward Marcotte教授表示：“我們創(chuàng)造了一種類似于DNA測(cè)序的方法來研究蛋白質(zhì)?！?

目前，各個(gè)實(shí)驗(yàn)室主要采用質(zhì)譜儀來測(cè)序蛋白質(zhì)。對(duì)于許多應(yīng)用而言，它不算太靈敏。只有當(dāng)?shù)鞍状嬖跀?shù)百萬個(gè)拷貝時(shí)，它才能檢測(cè)到。同時(shí)，它也是低通量的，這意味著它只能檢測(cè)單個(gè)樣本中的成百上千種蛋白。

于是，Marcotte及其同事開始設(shè)想將新一代測(cè)序技術(shù)應(yīng)用于蛋白質(zhì)測(cè)序。新一代測(cè)序技術(shù)于2005年后興起，能夠?qū)θ魏紊矬w的整個(gè)基因組進(jìn)行快速、準(zhǔn)確而經(jīng)濟(jì)的測(cè)序，從而加速了生物醫(yī)學(xué)研究，以及疾病和譜系的基因檢測(cè)。

（這不是星星，是顯微鏡下的蛋白質(zhì)）

研究人員利用一種稱為單分子熒光測(cè)序的新方法，對(duì)單個(gè)樣本中的數(shù)百萬個(gè)蛋白分子進(jìn)行測(cè)序。他們對(duì)多肽樣本中的半胱氨酸和賴氨酸殘基進(jìn)行選擇性的熒光標(biāo)記，然后將其固定在玻璃表面，通過全內(nèi)反射顯微鏡方法來監(jiān)測(cè)幾輪Edman降解后每個(gè)分子的熒光減少。之后，他們將獲得的熒光序列分配到參考數(shù)據(jù)庫中的母體蛋白。

利用zeptomole（10^-21摩爾）級(jí)的合成肽和天然衍生肽，研究人員測(cè)試了這種新方法。同時(shí)，他們還對(duì)磷酸絲氨酸進(jìn)行了熒光標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)了單分子中磷酸化位點(diǎn)的讀取。Marcotte相信，通過未來的改進(jìn)，單次可檢測(cè)的分子數(shù)量有望達(dá)到十億個(gè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，這種新方法有著更高的通量和靈敏度，能夠更好地檢測(cè)疾病中的生物標(biāo)志物，還能以全新的方式研究癌癥。例如，研究人員能夠逐個(gè)查看細(xì)胞，了解腫瘤如何從一組相同的細(xì)胞逐漸發(fā)展成遺傳上不同的細(xì)胞。這些見解有望激發(fā)攻克癌癥的新手段。（生物通 薄荷）

原文檢索

Highly parallel single-molecule identification of proteins in zeptomole-scale mixtures

Nature Biotechnology