蛋白质组学的发展——约翰·耶茨教授
蛋白质组学的发展系列的最后一部特性的采访教授约翰·耶茨分子医学学系斯克里普斯研究。的耶茨实验室重点是发展战略和工具在蛋白质组学回答基本的生物学问题。
耶茨和他的实验室的工作推动蛋白质组学的发展中起到了重要作用,与主要成就包括猎枪蛋白质组学的发展,创建的SEQUEST算法允许串联质谱(MS)与蛋白质序列,当然多维蛋白质鉴定技术的发展(MudPIT),导致了从传统的2 d女士凝胶技术转移到液相色谱方法在蛋白质组学。
莫莉坎贝尔:在2018年说话你提到的想法,蛋白质组学是一个“伟大的基因组学的意想不到的后果”。在你看来,是蛋白质组学的一些最激动人心的突破?
约翰•耶茨(司法院):最大的突破是蛋白质组学的存在。当首次被测序的基因组,蛋白质生物化学分析一次专注于一种蛋白质——这是艰苦的,你可以花一整年试图一个蛋白质序列。这也是令人难以置信的低,相对于今天我们能做什么。现在,在短短几小时,你可以整个蛋白质序列复杂和识别蛋白质复合体的每个组件在做什么。进步是惊人的。
蛋白质组学的原因是基因组学的意想不到的后果是,没有人在谈论基因组测序在蛋白质生物化学的影响,真的是哪里冒出来的影响巨大。当你读到的一份报告在美国国家科学院,以及为什么他们应该人类基因组序列,大部分的讨论围绕“哦,生物信息学将算出什么事情,我们将了解细胞如何工作”等等,并没有讨论它可能对蛋白质生物化学的影响。
MC:耶茨在斯克里普斯研究所的实验室开发和应用MS-based蛋白质组学技术研究条件如阿尔茨海默氏症、精神分裂症和抑郁症。蛋白质组学的方法如何提升我们对这些疾病的病理生理学的理解?
客户至上:这些都是非常复杂的疾病。有很多的全基因组关联研究(GWAS)试图找出什么是这些疾病的遗传因素,不幸的是有些不成功。由于这些研究,”的概念丢失的遗传”,但也许不是遗传缺失呢?也许不是基因,也许是环境,结合影响蛋白质的基因网络的方式我们还不太了解。
阿尔茨海默病特别是似乎是一个疾病proteostasis崩溃的系统,系统保持蛋白质折叠和降解蛋白质。折叠时,你得到一个错误折叠蛋白质的积累成为有毒的大脑细胞等等。现在有许多疾病proteostasis显然是失败的网络,蛋白质错误折叠可以导致失去功能或增加功能。所以,我们真的需要在蛋白质水平研究这些疾病,到目前为止你只会与遗传学和基因组学。为了做更多的蛋白质水平,我们还需要推进我们的技术,以便我们与基因组学技术竞争。
莫莉·坎贝尔(MC):你有率先发展的几种方法和软件系统的蛋白质组学研究。你面临的技术挑战进一步提炼蛋白质组学技术,因此他们越来越敏感和特定的吗?
客户至上:一些趋势正在发生的领域包括人们试图想出更有效和高通量的方法。资助机构的投诉之一就是你可以很快成千上万的基因组序列在蛋白质组学但是你不能做同样的事情。有一个推来增加蛋白质组学的物料通过量,这样我们更兼容基因组学。在我看来真正的令人兴奋的一件事是,此举单个细胞的蛋白质组学。人民终于取得了进展的细胞生物学相关的,不只是那些挤满了一些蛋白如红细胞。这将是一个伟大的地方。
我只是去了一个智库,由美国国立卫生研究院机构之一,这是讨论单个细胞蛋白质组学。我认为有足够的兴奋,资助机构可以把一些钱投入来推动它。
的一件事,我们依赖于女士领域仪器制造商继续推进技术。女士的一些非常基本的基础研究发生在学术界,但是为了使技术有用它必须商业化,商业化带来先进的质量控制和标准的仪器。当你去总是令人兴奋asm看看仪器或技术将引入的制造商。
MC:请您能告诉我们关于你最近发表在囊性纤维化工作,以及本研究可能有助于确定新的药物靶点?
客户至上:我们发表的论文之一的interactome参与囊性纤维化的蛋白质,称为囊性纤维化离子运输监管机构(雌性生殖道)。
我们研究了野生型之间的interome版本的蛋白质和蛋白质的最常见的疾病形式,即δf5,有特定interactome疾病。interactomes我们当我们开始研究发现大约40蛋白质,如果我们撞倒了他们的表情,我们可以影响疾病的成熟形式的蛋白质以某种方式。
我们测试了一些,大约八,确保他们实际上恢复通道功能。我们测试的八,七。那些将相当容易的目标酶药物可以抑制他们的活动。
我们做了一个实验,我们一个一个的的蛋白质,我们正在研究,发现它发表在《文学的抑制剂。我们抑制剂和测试,我们发现我们可以拯救蛋白质的突变形式。我们发现了一个数量的蛋白质,这是潜在的目标,如果你抑制他们的活动,你可以拯救蛋白质。
我们也最近出版的工作,我们看着。的CFTR蛋白与检测激酶和磷酸酶,于是我们开始观察雌性生殖道的修改,我们发现一些修改看起来像他们可能是重要的决策过程的蛋白质是否成熟,是否应该发送到细胞表面。我们建立了实际上是翻译修饰代码,确定是否成熟的一种蛋白质。我不知道这将变成药物靶点的创建,但它肯定是有趣的生物化学。
司法院:这不是真的,很难将他们的挑战一直试图优先考虑哪些元素需要完成第一(特别是在实验室里很多人都做不同的事情)!
我们有一个相当健壮且成熟的软件工具,用于管道所使用的各种各样的事情任何人做任何类型的蛋白质组学研究的斯克里普斯。
很多人花时间在哪里解决问题的“生物学的实验我发现什么?”并试图想出的工具,帮助人们更有效地回答这个问题。当我们有小组会议,讨论生物信息学,他们总是最具争议,热烈明快讨论和他们是一个非常重要的话题。
主持人:在定量蛋白质组学作为专家多年的经验,你设想的未来蛋白质组学什么?
客户至上:这些总是艰难的问题。我认为蛋白质组学是要提前在几个地区。它将是我们压低对单细胞分析更加敏感。它会变得更加高通量,这样我们可以分析更多的患者样本等等,使它与RNA seq持平。类型的策略。蛋白质组学的规模会进步,我们可以获得整个蛋白质组在一个单一的实验。我们现在接近这个,我们可能会足够近。的一些实验,我们看到在单细胞实验中看到1200 - 1500蛋白质,RNA seq如果你看看。实验中,他们只看到大约3000左右的基因——我们并不遥远。蛋白质组学的另一个主要目标是降低成本的质谱仪。
教授约翰·耶茨说,莫莉坎贝尔,科普作家、技术网络。188金宝搏备用
