科研動態

華盈視角: Science,肝臟蛋白組研究重大成果

2016/06/17

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       近日,來自瑞士和美國的研究人員利用改進的蛋白質組定量方法SWATH-MS,在小鼠身上開展大規模的蛋白質組研究,獲得有關脂肪和能量代謝紊亂分子背景的新知識,相關研究結果發表在6月9日的國際學術期刊《Science》雜志上。


       在過去的二十年里, 組學技術飛速發展,常用于遺傳學、分子通路和整體表型之間的相關性研究,但大部分影響表型的遺傳因素仍然是未知的。在該項研究中,研究者選用模式動物小鼠進行了系列實驗分析。實驗的兩組鼠群起源于相同的兩個祖先,每組小鼠均由40個品系構成。研究人員分別給相同小鼠組群喂食高脂飲食HFD或健康飲食CD,然后記錄小鼠幾周內的生理數據,對它們的行為也進行了系列測試。結果發現:部分小鼠表型正常,而一些小鼠發生脂肪肝類的代謝紊亂!小鼠和人類一樣,也存在個體差異,它們能以不同的方式響應高脂飲食!
        

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       研究者認為,從遺傳方面著手研究或許可以解釋膽固醇代謝或脂肪肝類代謝紊亂的易感性差異。除了進行傳統的基因組、轉錄組檢測分析,研究人員對蛋白質組學研究也表現出了極大的興趣。他們試圖通過結合大規模蛋白質組定量分析,揭示代謝差異背后蘊藏的分子機制。但是相對于測序整個基因組來說,檢測全套蛋白質尤為復雜,他們采用Aebersold研究小組開發的SWATH-MS質譜測量技術,最終完成了小鼠廣譜肝臟蛋白濃度檢測。


       SWATH-MS是一種新型的蛋白質定量技術,定量方法基于提取Transition峰面積計算出肽段含量,通過肽段含量推理出蛋白質含量。其擁有高定量精度和良好的多樣品定量一致性等特點,可以用來尋找多個生物樣品中的差異表達蛋白。在該項研究中,研究人員應用SWATH-MS技術共檢測了肝臟組織樣本中2,600種不同的蛋白,還確定了對脂肪與能量代謝發揮重要作用的一些特異性蛋白,COX7A2L位列其中。


       進一步研究發現, COX7A2L蛋白主要負責形成線粒體中的超復合體,這些超復合體由100多種不同的蛋白質組成,能為細胞提供所需能量。一旦COX7A2L蛋白缺失,就會引起可用能量匱乏,最終對小鼠造成了一定的負面影響。


       目前,研究人員已經生成了相應的成千上萬人類蛋白質數據庫,預期應用SWATH-MS技術進行人類群體研究。他們認為,由于個體差異,每位患者在遺傳上都是不同的,小鼠組群中應用的研究方法或許可以一對一地應用于人類疾病的研究, 這項研究將推進個體化醫療的快速發展!


文獻鏈接:http://science.sciencemag.org/content/352/6291/aad0189.abstract


   

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