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翻譯組學新技術閃亮登場科技部重點項目評估會

美通社2019年8月13日 9:21 點擊:264

日前,科技部在北京香山飯店舉行了“蛋白質機器與生命過程調控”重點專項的項目中期檢查會,承啟首席科學家張弓教授作為項目組的主要負責人之一參加了會議。

深圳2019年8月12日 /美通社/ -- 日前,國家科技部在北京香山飯店舉行了“蛋白質機器與生命過程調控”重點專項的項目中期檢查會,承啟首席科學家張弓教授為項目組的主要負責人之一參加了會議。

                     大會現場 
                                                                                       大會現場

會上,重點專項的各項目首席科學家匯報項目開展兩年來的成果,由科技部特邀聘請的專家團對項目進行提問。

其中,與蛋白質組學相關的兩個項目《深度覆蓋的蛋白質組精準定量新技術》、《蛋白質修飾組的高維度鑒定及其功能網絡》亮點頻出,項目發布的多項成果指標已大幅度領先國際現有水平。

例如,項目組已實現在單次蛋白質組質譜實驗中,鑒定細菌體內99%的蛋白質,鑒定人細胞內93%的蛋白質,遠遠超過了國外文獻中平均水平(60-70%),甚至目前國際較高鑒定量也只能達到85%左右。

蛋白質組學,國際競爭的新戰場

蛋白質是執行各種生物學功能的分子,蛋白質組學是研究生物體內所有蛋白質的學科領域。每個人體內所有體細胞的基因組是一樣的,但不同的組織器官形態功能各異,在各種生理和病理條件下也會發生變化,其根本原因在于它們的蛋白質差異很大。因此,只知道基因組并不能根本解決問題。

科學家們在2000年提出了“人類蛋白質組計劃”,旨在對所有蛋白質進行研究,以期真正破解生命與疾病的奧秘。蛋白質組學成為各國科學界的必爭之地,中國自然不能落下。一次實驗中準確鑒定細胞中蛋白質的數量,成為蛋白質組學研究的首要基礎指標。

翻譯組學放光芒

通常,更好的儀器能輔助做出更大的發現。蛋白質組學所依賴的高分辨率質譜儀幾乎全靠進口,但國外最先進的質譜儀并不對中國銷售。

那么中國科學家是如何在儀器不如人的情況下取得上文提到的、大幅超越國際同行的成績?這將歸功于中國科學家研發的秘密武器:翻譯組測序技術。

質譜是目前研究大量蛋白質最有效的技術手段,而蛋白質質譜發明以來,即便是現有最先進的技術也常錯漏百出。信號不完整且含有大量噪聲干擾的質譜譜圖究竟代表著哪個蛋白質,一直困擾著科學家們。

2013年,承啟首席科學家、暨南大學張弓教授首先開發出翻譯組測序技術,能高精度測定正在翻譯中的全長 mRNA ,而蛋白質正是由 mRNA 翻譯而來,因此翻譯組測序技術可以為蛋白質組質譜解析提供獨立而精密的信息,從而大大提高解析蛋白質的能力。正是因為這種有效的技術手段,翻譯組測序在同年被國際人類蛋白質組組織(HUPO)作為人類蛋白質組計劃的核心支柱之一。但在當年,人們并不知道這項新興技術究竟能給蛋白質組帶來怎樣的革命。

新技術,新突破,新希望

近年來,張弓教授與中國蛋白質組學界的同仁一使用翻譯組學技術建立蛋白質組質量控制標準,不斷刷新蛋白質組鑒定的能力及重現性的紀錄。

2017年 HUPO 世界大會上,張弓教授和王通教授代表中國進行特邀報告,使用翻譯組測序作為輔助手段,發布了當年鑒定數量最高的人蛋白質組數據集,還發現了人基因組中隱含著數千個此前從未知曉的“新蛋白”,而這些“新蛋白”與癌癥等疾病密切相關,可能深藏著疾病的關鍵機制與藥物靶標。

2017至2018年,基于翻譯組測序技術作為質量控制標準,張弓教授課題組接連發表了能大幅度提高現有質譜儀性能與蛋白質鑒定率與可靠性的方法與標準。這意味著在相同的儀器上,中國科學家可比國際同行作出更好的成績。

2019年,張弓與何慶瑜等教授一刷新了蛋白質組鑒定重現性的世界紀錄,高達99.8%的重現性意味著兩次測定同一生物體系的蛋白質幾乎能得到完全相同的結果,遠高于目前世界上65-85%的平均水準,“蛋白質組測不準”或將不再成為問題,從而掃清了蛋白質組技術走向臨床診斷與治療的關鍵障礙。

                    項目首席科學家現場匯報 
                                                                               項目首席科學家現場匯報

為了能服務更多的人,張弓教授通過深圳承啟生物科技有限公司(以下簡稱“承啟生物”)將新技術商用化。2017年起,承啟生物為人類蛋白質組計劃免費提供翻譯組測序服務,助力人類蛋白質組計劃早日完成。

迄今為止,承啟生物已為國內外科研機構服務數百次,測定了細菌、酵母、動物、植物等各種物種的翻譯組,使以往難于研究的生物學過程變得清晰起來。承啟也成為目前僅少能提供多物種翻譯組測序及分析的公司,掌握著一系列翻譯組測序技術的專利。

本次國家重點研發計劃中期檢查圓滿結束,但探索創新不會止步。未來,承啟將繼續與各大高校、醫院等合作,將翻譯組學等新技術應用于臨床與科研,通過規范商業化將研究成果落地于民生項目中,讓科研成果更好地造福百姓。

圖片 - https://photos.prnasia.com/prnh/20190812/2549076-1-a?lang=1
圖片 - https://photos.prnasia.com/prnh/20190812/2549076-1-b?lang=1

消息來源:深圳承啟生物科技有限公司


(來源: 美通社


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