蛋白质组学近距离:奥利弗rin博士的采访
蛋白质组学是蛋白质功能的大规模研究、交互和本地化在健康和疾病。在领域内已经有了较大的进步,近年来,由于技术的发展和研究。我们最近采访了奥利弗rin博士在Biognosys CEO,了解领域内的最新进展。
问:在您看来,是最令人兴奋的领域的技术发展蛋白质组学在过去的十年?
答:当我开始作为一个博士后Ruedi Aebersold的实验室在苏黎世ETH 13年前,大多数人在野外被相信,质谱(MS)是耗费时间和纯粹的定性。它涉及的人工检测光谱,露出只有蛋白质而不是他们丰富的身份。从那时起,我们已经看到了在蛋白质组学领域的范式转变。
多年来我们已经看到显著改进数据分析算法,最终的发明片或数据独立收购(DIA)技术Aebersold实验室。这些技术最终提供一种方法来识别和量化10000蛋白质在单一实验重现性高,将蛋白质组学转变为一个高度通用的和定量技术从细胞信号传导和基因表达与广泛的应用程序结构生物学。
问:你网站国家”Biognosys认为蛋白质组的解码基因组革命将影响生命科学超过20年前。”Why is this so?
答:细胞和有机体超过他们的基因的总和。几十年的详细分子生物学告诉我们,细胞互连系统的内部工作原理和途径的蛋白质表达水平不同,交互和转录后修饰。然而,高通量DNA测序的出现将焦点从这种高级功能视图还原以基因为基础的观点。尽管基因组数据获得的财富,我们仍然相对较少了解基因组成(基因型)和生物之间的关系结果(表现型)。药物发现标志着文艺复兴的表型屏幕转回更功能proteome-based观点认为蛋白质相互作用,药物绑定,表达水平等等。所有这些问题现在可以解决蛋白质组学为基础的女士。
问:你的应用蛋白质组学的研究重点在Biognosys,为什么?
答:我们关注技术女士无偏的蛋白质在生物样本的识别和量化,例如通过比较蛋白表达模式或转录后修饰,如磷酸化癌细胞与正常组织之间或不同肿瘤类型。我们的客户正在使用这些工具揭示蛋白质和途径在健康和疾病的变化,识别新的生物标志物,并理解和验证的目标和行动模式新颖的药物。重要的是,我们的方法可以用在几乎所有的样本类型,包括血浆、脑脊液(CSF),培养细胞,用来从任何物种或福尔马林固定的组织。
另一个应用程序针对蛋白质组学,它可以检测和量化的一个子集蛋白质具有高特异性和快速分析开发时间。ELISA测试这是一个有用的替代,这往往是有限的可用性合适的抗体,或在目标蛋白的情况下可能非常类似于另一个细胞并不能区分免疫。目标蛋白质组学分析也可以多路复用,使100多蛋白质的量化并行没有显著降低吞吐量。
我们最新的应用程序,有限的蛋白水解作用(唇)技术使研究人员能够识别和验证小分子绑定目标和非目标效应在整个细胞,为药物发现提供有价值的见解。而不是测量蛋白质丰度的变化,唇揭示蛋白质结构的变化和表面化合物结合时发生的。这不仅给读出所有潜在的利益目标的组织——是否可取,它还提供了信息的作用机制。现在,我们提供唇药物目标识别和验证,但结构蛋白质组学中有更多的可能性空间,回答新群体,研究问题相关的蛋白质的结构和分子的相互作用。
问:什么挑战存在于蛋白质组的研究,如何寻求克服这些挑战?
答:蛋白质组学女士与dna PCR等方法,不依赖于放大-肽片段的探测器的数量成正比的蛋白质起始样本。虽然这可以减少引入文物和污染的风险,也降低了灵敏度。大动态范围的蛋白质含量在几个数量级,特别是在等离子体,那么丰富的蛋白质组成一个微小的蛋白质质量分数注入光谱仪和不太可能被检测到。更敏感的仪器和更好的色谱已经取得了巨大的成效。五年前,我们只能捕获约2000蛋白质在组织。今天我们可以检测到10000,代表大约70%的所有表达的蛋白质在组织,我们预计在未来进一步上涨。
另一个挑战是吞吐量。因为蛋白质组是如此复杂,样品由女士之前耗时的色谱分析部分。在过去,研究人员利用变长列与更长的分离时间为了推动最高的灵敏度。然而,平行下一代蛋白质组学技术的发展意味着我们可以显著减少分析时间,因为这项技术可以处理高样品的复杂性,每天允许更多的实验。我们最近从有史以来最大的发现研究的结果发表在等离子体测量超过1500个样本优化设置,和我们希望运行成千上万的样品很快就会成为常态。
问:近年来,蛋白质组学领域发生了重大进步技术和临床应用的研究。你想象下一个十年将是什么样子的?
答:我很兴奋地看到蛋白表达的领域走向真正的措施,而不是代理基因组或转录组等措施。类似于RNA-Seq的迅速崛起,现在我希望使用蛋白质组学的爆炸,它是如此快速和容易获得可再生的,量化蛋白质表达数据。然而,这仍然需要越来越多的认识和熟悉蛋白质组学数据,被认为是在过去难以解释。
我们期望看到的蛋白质组学整个光谱的生物医学科学,从基础研发到临床研究。我们最近与罗氏公司合作,提出了2019年MSACL会议显示,我们可以成功地识别和量化超过9000蛋白在30肠癌样品重现性高。这为下一代的使用蛋白质组学在临床试验监管环境。我也相信在未来的十年中,蛋白质组学将被用作一个临床诊断工具,最初可能集中在数量有限的生物标志物但后来扩大到更多的一般方法与人工智能和机器学习的发展。
从技术方面,我相信,我们的唇技术标志着蛋白质组学的开始作为结构生物学的一个强大的新工具。的能力来分析蛋白质结构的变化在全球层面上可能会导致细胞内蛋白质相互作用的新观点,提供更丰富的途径活性和失调而磷酸化的变化——提出的一个概念Paola Picotti苏黎世联邦理工学院。深度的改善和解决,我们期待与唇实现在不久的将来,我希望这些新的分析技术将推动蛋白质组学领域的另一个范式转变。
奥利弗博士rin蒂芙尼奎因说,自定义内容协调员技术网络。188金宝搏备用
