深圳2019年8月12日 /美通社/ -- 日前，國(guó)家科技部在北京香山飯店舉行了“蛋白質(zhì)機(jī)器與生命過(guò)程調(diào)控”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)的項(xiàng)目中期檢查會(huì)，承啟首席科學(xué)家張弓教授作為項(xiàng)目組的主要負(fù)責(zé)人之一參加了會(huì)議。
會(huì)上，重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)的各項(xiàng)目首席科學(xué)家匯報(bào)項(xiàng)目開(kāi)展兩年來(lái)的成果，由科技部特邀聘請(qǐng)的專(zhuān)家團(tuán)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行提問(wèn)。
其中，與蛋白質(zhì)組學(xué)相關(guān)的兩個(gè)項(xiàng)目《深度覆蓋的蛋白質(zhì)組精準(zhǔn)定量新技術(shù)》、《蛋白質(zhì)修飾組的高維度鑒定及其功能網(wǎng)絡(luò)》亮點(diǎn)頻出，項(xiàng)目發(fā)布的多項(xiàng)成果指標(biāo)已大幅度領(lǐng)先國(guó)際現(xiàn)有水平。
例如，項(xiàng)目組已實(shí)現(xiàn)在單次蛋白質(zhì)組質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)中，鑒定細(xì)菌體內(nèi)99%的蛋白質(zhì)，鑒定人細(xì)胞內(nèi)93%的蛋白質(zhì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了國(guó)外文獻(xiàn)中平均水平（60-70%），甚至目前國(guó)際較高鑒定量也只能達(dá)到85%左右。
蛋白質(zhì)組學(xué)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新戰(zhàn)場(chǎng)
蛋白質(zhì)是執(zhí)行各種生物學(xué)功能的分子，蛋白質(zhì)組學(xué)是研究生物體內(nèi)所有蛋白質(zhì)的學(xué)科領(lǐng)域。每個(gè)人體內(nèi)所有體細(xì)胞的基因組是一樣的，但不同的組織器官形態(tài)功能各異，在各種生理和病理?xiàng)l件下也會(huì)發(fā)生變化，其根本原因在于它們的蛋白質(zhì)差異很大。因此，只知道基因組并不能根本解決問(wèn)題。
科學(xué)家們?cè)?000年提出了“人類(lèi)蛋白質(zhì)組計(jì)劃”，旨在對(duì)所有蛋白質(zhì)進(jìn)行研究，以期真正破解生命與疾病的奧秘。蛋白質(zhì)組學(xué)成為各國(guó)科學(xué)界的必爭(zhēng)之地，中國(guó)自然不能落下。一次實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確鑒定細(xì)胞中蛋白質(zhì)的數(shù)量，成為蛋白質(zhì)組學(xué)研究的首要基礎(chǔ)指標(biāo)。
翻譯組學(xué)放光芒
通常，更好的儀器能輔助做出更大的發(fā)現(xiàn)。蛋白質(zhì)組學(xué)所依賴(lài)的高分辨率質(zhì)譜儀幾乎全靠進(jìn)口，但國(guó)外最先進(jìn)的質(zhì)譜儀并不對(duì)中國(guó)銷(xiāo)售。
那么中國(guó)科學(xué)家是如何在儀器不如人的情況下取得上文提到的、大幅超越國(guó)際同行的成績(jī)？這將歸功于中國(guó)科學(xué)家研發(fā)的秘密武器：翻譯組測(cè)序技術(shù)。
質(zhì)譜是目前研究大量蛋白質(zhì)最有效的技術(shù)手段，而蛋白質(zhì)質(zhì)譜發(fā)明以來(lái)，即便是現(xiàn)有最先進(jìn)的技術(shù)也常錯(cuò)漏百出。信號(hào)不完整且含有大量噪聲干擾的質(zhì)譜譜圖究竟代表著哪個(gè)蛋白質(zhì)，一直困擾著科學(xué)家們。
2013年，承啟首席科學(xué)家、暨南大學(xué)張弓教授首先開(kāi)發(fā)出翻譯組測(cè)序技術(shù)，能高精度測(cè)定正在翻譯中的全長(zhǎng) mRNA ，而蛋白質(zhì)正是由 mRNA 翻譯而來(lái)，因此翻譯組測(cè)序技術(shù)可以為蛋白質(zhì)組質(zhì)譜解析提供獨(dú)立而精密的信息，從而大大提高解析蛋白質(zhì)的能力。正是因?yàn)檫@種有效的技術(shù)手段，翻譯組測(cè)序在同年被國(guó)際人類(lèi)蛋白質(zhì)組組織（HUPO）作為人類(lèi)蛋白質(zhì)組計(jì)劃的核心支柱之一。但在當(dāng)年，人們并不知道這項(xiàng)新興技術(shù)究竟能給蛋白質(zhì)組帶來(lái)怎樣的革命。
新技術(shù)，新突破，新希望
近年來(lái)，張弓教授與中國(guó)蛋白質(zhì)組學(xué)界的同仁一同使用翻譯組學(xué)技術(shù)建立蛋白質(zhì)組質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，不斷刷新蛋白質(zhì)組鑒定的能力及重現(xiàn)性的紀(jì)錄。
2017年 HUPO 世界大會(huì)上，張弓教授和王通教授代表中國(guó)進(jìn)行特邀報(bào)告，使用翻譯組測(cè)序作為輔助手段，發(fā)布了當(dāng)年鑒定數(shù)量最高的人蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)集，還發(fā)現(xiàn)了人基因組中隱含著數(shù)千個(gè)此前從未知曉的“新蛋白”，而這些“新蛋白”與癌癥等疾病密切相關(guān)，可能深藏著疾病的關(guān)鍵機(jī)制與藥物靶標(biāo)。
2017至2018年，基于翻譯組測(cè)序技術(shù)作為質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，張弓教授課題組接連發(fā)表了能大幅度提高現(xiàn)有質(zhì)譜儀性能與蛋白質(zhì)鑒定率與可靠性的方法與標(biāo)準(zhǔn)。這意味著在相同的儀器上，中國(guó)科學(xué)家可比國(guó)際同行作出更好的成績(jī)。
2019年，張弓與何慶瑜等教授一起刷新了蛋白質(zhì)組鑒定重現(xiàn)性的世界紀(jì)錄，高達(dá)99.8%的重現(xiàn)性意味著兩次測(cè)定同一生物體系的蛋白質(zhì)幾乎能得到完全相同的結(jié)果，遠(yuǎn)高于目前世界上65-85%的平均水準(zhǔn)，“蛋白質(zhì)組測(cè)不準(zhǔn)”或?qū)⒉辉俪蔀閱?wèn)題，從而掃清了蛋白質(zhì)組技術(shù)走向臨床診斷與治療的關(guān)鍵障礙。
為了能服務(wù)更多的人，張弓教授通過(guò)深圳承啟生物科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“承啟生物”）將新技術(shù)商用化。2017年起，承啟生物為人類(lèi)蛋白質(zhì)組計(jì)劃免費(fèi)提供翻譯組測(cè)序服務(wù)，助力人類(lèi)蛋白質(zhì)組計(jì)劃早日完成。
迄今為止，承啟生物已為國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)服務(wù)數(shù)百次，測(cè)定了細(xì)菌、酵母、動(dòng)物、植物等各種物種的翻譯組，使以往難于研究的生物學(xué)過(guò)程變得清晰起來(lái)。承啟也成為目前僅少能提供多物種翻譯組測(cè)序及分析的公司，掌握著一系列翻譯組測(cè)序技術(shù)的專(zhuān)利。
本次國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中期檢查圓滿(mǎn)結(jié)束，但探索創(chuàng)新不會(huì)止步。未來(lái)，承啟將繼續(xù)與各大高校、醫(yī)院等合作，將翻譯組學(xué)等新技術(shù)應(yīng)用于臨床與科研，通過(guò)規(guī)范商業(yè)化將研究成果落地于民生項(xiàng)目中，讓科研成果更好地造福百姓。
