新蛋白质测序方法可以改变生物学研究

德克萨斯大学奥斯汀分校的一组研究人员展示了一种新的方法来测序比现有技术灵敏得多的蛋白质，识别单个蛋白质分子，而不是一次需要数百万个分子。这一进展可能对生物医学研究产生重大影响，使得更容易揭示用于诊断癌症和其他疾病的新生物标志物，以及增强我们对健康细胞功能的理解。

该团队今天在Nature Biotechnology期刊上发表了他们的概念验证研究结果。“我们基本上已经创造了一种类似DNA测序技术来研究蛋白质，”分子生物科学教授兼新技术共同发明人爱德华马科特说。

该项目的工作始于六年多前，当时Marcotte及其同事首次设想将下一代基因测序方法应用于蛋白质测序。下一代基因测序是一组技术，它使得对任何生物体的整个基因组进行快速，准确和负担得起的测序，加速生物研究 - 以及我们其他人，为家族和疾病进行家庭基因检测。

同样，这些早期的进展提供了关于数千种影响人类健康的基因的快速和全面的信息，新技术提供了关于成千上万在健康功能或疾病中发挥作用的蛋白质的快速和全面的信息。在许多疾病中 - 例如癌症，阿尔茨海默氏症，心力衰竭和糖尿病细胞产生蛋白质和其他物质，其作为独特的生物标志物，类似于指纹。更好地检测这些生物标志物将有助于研究人员了解疾病的原因或为患者提供更早，更准确的诊断。

目前用于测序蛋白质的实验室标准，使用称为质谱的工具，对许多应用不敏感 - 它只有在有大约一百万份拷贝时才能检测到蛋白质。它还具有“低通量”，这意味着它可以在单个样品中仅检测到几千种不同的蛋白质类型。

通过这种称为单分子荧光测序的新方法，研究人员现在可以对数百万个单个蛋白质 分子进行测序同时在一个样本中。Marcotte相信，在未来的改进中，样本中可检测到的分子数量可达到数十亿。与现有技术相比，该工具具有更高的通量和更高的灵敏度，可以更好地检测疾病的生物标志物，并且还可以以全新的方式研究癌症等疾病。例如，研究人员可以逐个细胞地了解肿瘤是如何从一小部分相同的细胞发展成为遗传上不同的细胞汤，每个细胞都有自己的优点和缺点。这些见解可以激发新的方法来攻击癌症。