科學(xué)家通過(guò)對小鼠大規模的蛋白組研究，獲得了關(guān)于脂肪和能量代謝障礙的分子背景的新知識。蛋白組指的是全套蛋白質(zhì)，在這個(gè)例子里是來(lái)自于小鼠肝臟的蛋白。一個(gè)由蘇黎世ETH聯(lián)邦理工大學(xué)教授RuediAebersold領(lǐng)導的蛋白組研究小組和瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院EPFL教授JohanAuwerx領(lǐng)導的專(zhuān)門(mén)研究線(xiàn)粒體生理學(xué)和肝臟疾病的小組一起在這個(gè)突破性的項目里工作。這項研究已經(jīng)發(fā)表在Science雜志6月10日的最新版本上。

　　這項研究的主要作者EvanWilliams說(shuō)：“就像人類(lèi)一樣，小鼠也有個(gè)體差異。例如在膽固醇代謝或易代謝疾病如脂肪肝中。有些差異可以用基因解釋?zhuān)⒉皇侨康摹?rdquo;

　　最新的技術(shù)

　　科學(xué)家們從一大群小鼠體內收集了大量的蛋白質(zhì)數據，以幫助他們解釋額外的代謝差異。他們用質(zhì)譜法測量技術(shù)，稱(chēng)為SWATH-MS。這是由蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)Aebersold研究小組發(fā)展起來(lái)的。它允許研究人員測量實(shí)驗動(dòng)物的一個(gè)廣泛的肝臟蛋白濃度。

　　Aebersold'研究小組的博士后，文章的共同作者YiboWu解釋?zhuān)?ldquo;檢測全套蛋白比全基因組測序要復雜得多。運用SWATH-MS技術(shù)，讓檢測數百個(gè)樣本的幾千個(gè)不同的蛋白質(zhì)成為可能。”在這種情況下，研究人員檢測了組織樣本的2600個(gè)不同蛋白質(zhì)。為了進(jìn)行這些蛋白質(zhì)組的測量，需要一個(gè)廣泛的蛋白質(zhì)數據庫，Wu已經(jīng)在近年來(lái)建立這樣一個(gè)小鼠蛋白的數據庫中發(fā)揮了領(lǐng)先的作用。

　　蛋白組補充基因組

　　研究對象有可以追溯到兩個(gè)共同祖先的40個(gè)小鼠的品系組成，因此它們彼此密切相關(guān)。相同組的小鼠，每組都由40個(gè)品系的代表組成，分別飼喂高脂飲食，人類(lèi)中的垃圾食品或健康的低脂肪飲食。經(jīng)過(guò)數周，科學(xué)家獲得傳統醫學(xué)（生理）小鼠的數據，測試除此以外它們的表現以及它們能夠多快地從身體活動(dòng)減輕它們的體重。有一些動(dòng)物出現代謝失調性疾病，比如脂肪肝，而另一些則沒(méi)有。

　　作為評價(jià)指標，研究人員將生理數據和基因組（DNA），轉錄（RNA）和蛋白質(zhì)組數據結合起來(lái)。從這個(gè)結合的數據他們能夠將在肥胖和能量代謝中的一些特殊蛋白的作用表征得更精確。其中之一就是COX7A2L。在小鼠中這個(gè)蛋白是負責線(xiàn)粒體的超級復合體的形成的。研究人員發(fā)現，這些超級復合體有超過(guò)100種不同的蛋白質(zhì)構成，負責在適當形式提供細胞所需的能量。太小的COX7A2L的小鼠不能提供足夠的能量，從而影響整個(gè)機體。

　　在個(gè)性化醫療中的應用

　　這項研究是至今在哺乳動(dòng)物中運用SWATH-MS做的最全面的蛋白組研究。該技術(shù)由蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的科學(xué)家研制的并準備在人類(lèi)中使用：Aebersold團隊中的研究人員已經(jīng)生成了相應人類(lèi)數千蛋白的數據。Aebersold教授說(shuō)：“就像在這項研究中的小鼠品系，每個(gè)患病病人的在遺傳基因上是不同的。我們用在小鼠中的方法現在可以應用于一對一的人類(lèi)疾病的研究中，特別是開(kāi)發(fā)個(gè)性化的藥物。”