隨著“人類蛋白質(zhì)組計劃”的提出，越來越多的科研人員將關(guān)注力放在蛋白質(zhì)(組)上，蛋白質(zhì)組學(xué)也成為現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究的關(guān)鍵途徑。
人類基因的全序列測定是科學(xué)家近二十年完成的一項偉大的生物工程，然而大部分疾病并非由于基因改變造成，基因組學(xué)在疾病預(yù)測、治療方面的直接關(guān)聯(lián)度有限。蛋白質(zhì)是生命體的功能分子，是指示生物體內(nèi)狀態(tài)變化的功能指標(biāo)。在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)和相關(guān)醫(yī)療產(chǎn)品的研究中，全面的蛋白質(zhì)組的發(fā)現(xiàn)、注釋和理解成為研究過程中非常寶貴的資料。然而，由于蛋白質(zhì)組的復(fù)雜性和質(zhì)譜技術(shù)的局限性，幾十年以來，對蛋白質(zhì)組進行大規(guī)模、無偏、深入和快速測量要落后于基因組水平的研究。
蛋白質(zhì)組學(xué)就像探索深海
相較于成熟的基因組學(xué)研究技術(shù)，蛋白質(zhì)組學(xué)研究并沒有如二代測序一樣具備公認、統(tǒng)一、穩(wěn)定、便捷的方法。其主要原因在于：
（1）蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)雜度（由二十多種氨基酸組成），多級空間結(jié)構(gòu)、海量的翻譯后修飾；
（2）蛋白表達種類、水平、后修飾等具有時間和空間特異性；
（3）蛋白質(zhì)無法通過類似PCR的方法實現(xiàn)擴增，因此，對于低豐度蛋白檢出是目前蛋白質(zhì)組學(xué)研究的技術(shù)瓶頸之一。
因此，提高蛋白質(zhì)檢測的寬度（種類/通量）、深度（豐度）、廣度（樣本量），提高數(shù)據(jù)可信度（靈敏度和可重復(fù)性），提高單次檢測的效率并降低成本（平臺易用性），成為各類蛋白質(zhì)組學(xué)平臺所聚焦的核心問題。
創(chuàng)新高深度蛋白質(zhì)組技術(shù)平臺
生物質(zhì)譜（LC-MS/MS）是目前蛋白質(zhì)組研究的核心工具，利用質(zhì)譜能高通量實現(xiàn)對幾乎所有來源樣品的蛋白質(zhì)鑒定與定量分析。然而，對于樣本中的低豐度蛋白檢出，是目前生物質(zhì)譜面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。
應(yīng)脈醫(yī)療獨家引進的美國Seer公司Proteograph?平臺，利用專有的納米粒子（Nanoparticle, NP）技術(shù)，讓高效的、無偏的“非特異性選擇”方法成為可能，極大地彌補了質(zhì)譜法可重復(fù)性差、使用分析周期長的弱點。Proteograph?平臺利用經(jīng)過特殊制作的納米粒子磁珠，在跨數(shù)十?dāng)?shù)量級豐度之間，非特異性地結(jié)合各類蛋白，無需額外去除高豐度蛋白，便可以比傳統(tǒng)方法提高數(shù)十倍的效率對蛋白質(zhì)進行無偏的吸附提純。再利用高性能的質(zhì)譜技術(shù)，達到高精度測量。
Proteograph?平臺包括試劑和耗材、自動化儀器和數(shù)據(jù)分析軟件，實現(xiàn)了端到端的無縫集成。從樣品制備開始，通過將樣品與專有的納米粒子混合，使用自動化儀器進行液體處理工作，可持續(xù)運行數(shù)百至數(shù)千個樣本規(guī)模的實驗。儀器允許在96孔板上使用多個NPs對多個生物樣品進行快速、高度的平行蛋白質(zhì)組學(xué)采樣。納米顆粒（Nanoparticle, NP）以無偏的方式捕獲樣品中的各種蛋白質(zhì)，然后轉(zhuǎn)化成肽段。一旦樣本制備好，然后通過LC/MS質(zhì)譜儀進行分析，捕獲的數(shù)據(jù)再通過Proteograph?的專有軟件進行可視化和分析處理。 理論上Proteograph?可探索的蛋白質(zhì)種類是無限的，目前在利用Proteograph?進行實驗的已發(fā)表研究中，其測量數(shù)量已達到3000-4000余種（5-10個NP）。Proteograph?為蛋白質(zhì)組學(xué)研究，真正打開了深海的大門。
ProteographTM研究者心得
來自奈特癌癥研究所，俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的Dr. Mark Flory是Seer公司Proteograph?平臺的全球首家合作研究機構(gòu)。他們擁有來自臨床的豐富的生物血樣庫，正在針對多項前沿的癌癥課題展開基于體液的深度研究。Seer無偏、高深度、規(guī)模化的蛋白質(zhì)組學(xué)研究平臺Proteograph?為Dr. Mark Flory的團隊帶來了全新的超廣視角和巨大便利，本期“真知篤行”，讓Dr. Mark Flory講述使用Proteograph?的絕佳體驗：
- 蛋白質(zhì)組學(xué)在液體活檢、癌癥早篩的關(guān)鍵應(yīng)用
- Seer Proteograph?在液體活檢研究中的巨大優(yōu)勢和團隊支持
- 大規(guī)模、高質(zhì)量，讓寶貴的科研時間回歸思考
- 真實臨床樣本的研究：前列腺癌的早篩
- 蛋白質(zhì)組學(xué)巨大的探索空間
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