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蛋白质组学的应用
在21世纪,生命科学的热点将从基因组学转向蛋白质组学2001年5月18日,以北京师范大学为首倡单位,在北京正式成立了隶属教育部的高等学校蛋白质组学研究院。这所研究院由北京师范大学、中国协和医科大学、第四军医大学、上海交通大学、北京中医药大学、中日友好临床医学研究所、首都医科大学附属北京同仁医院、北京亿利生物工程技术研究所、北京市科委高科技实验室等9家著名高校、科研单位联合组建。这是我国第一次大规模地突破院校界线,同时又与临床单位、国外高科技公司、国内企业共同组建的科研实体,它的诞生,是我国向生命科学最前沿领域———蛋白质组学的研究迈出的标志性一步,是中国蛋白质组学研究史上的一个里程碑。
蛋白质是生命活动的真正执行者,细胞是生命活动的基本单位。基因和蛋白质的功能最终必须在细胞中整合起来并得以真正体现。基因好比一张制造飞机和坦克的图纸,蛋白质就是根据图纸制造的真正进行战斗的飞机和坦克。虽然目前已完成了对人类基因的全部DNA序列测定,但是单凭制造飞机和坦克的图纸,不可能演绎出一场战争,也不会知道一场战争是如何发生、如何进行的。基因的主要功能是通过其表达产物———蛋白质来实现的,而蛋白质在合成之后又具有它们相对独立的修饰、转运和相互间的作用能力,同时还具有对外界因素发生反应的能力。因此,仅仅从基因的角度进行研究尚不能解决基因的表达时间、表达量、蛋白质翻译后加工和修饰等问题,只有从蛋白质组学的角度对所有蛋白质的总和进行研究,即开展蛋白质组学研究,才能更加贴近对生命现象和本质的掌握,生命活动的本质和活动规律才能找到答案。正是因为这样,国际科学界预言,在21世纪,生命科学的热点将从基因组学转向蛋白质组学(proteomics),使后者成为新的前沿。蛋白质组学研究的一个发展趋势是分子生物学和分子医学对细胞生物学的回归。
(nization/ 生命科学研究所)
细胞的生命活动包括增殖、分化、衰老和死亡,生物体从胚胎发育到个体成熟,包括儿童期、青春期和老年期等,每个阶段、每个时期的生命活动是受到严格调控的,其中任何一个环节失控,都会导致疾病的发生,如癌症、神经系统疾病和消化系统疾病等。现在已经知道,在疾病中只有一小部分是起因于基因突变。而各种疾病都有蛋白质谱的动态变化,每种疾病在不同的发病阶段,在任何症状出现之前,在蛋白质水平方面已经发生了变化。而这些被确认在早期发生的蛋白质变化都有潜力发展成为临床早期诊断指标。所以蛋白质组学研究将提供给我们大量的、完整的、动态的蛋白质谱。如果得到了蛋白质谱的变化,就能断定一个人的健康状态如何。把两个前沿结合起来———科学发展前沿:蛋白质组学研究国家需求前沿:国民经济和人民健康事业蛋白质组学的研究内容这样广阔,我们研究院并不想涉及所有的领域,包揽所有的研究内容,而是进行有特色的研究,即把两个前沿结合起来(1)科学发展前沿
———蛋白质组学研究;(2)国家需求前沿———国民经济和人民健康事业。因此,我们的研究工作重点一方面是与细胞重大生命活动密切相关的功能蛋白质组学研究;另一方面是对我国人民健康危害最大的几种疾病中标志蛋白和关键蛋白的研究和应用。中国是一个人口大国,提高人民生存健康水平和人口质量,是国民经济可持续发展和社会进步,繁荣昌盛的迫切需要。我们将最大限度地发挥高等院校多学科交叉和智力密集的优势,加强合作