西湖大学医学院郭天南教授团队与多家研究机构合作,近期发布了一项突破性成果:他们成功构建了迄今为止分辨率最高、覆盖范围最广的人体蛋白质空间分布图谱。这项研究基于对近 3000 份人体组织样本的深入分析,这些样本涵盖了 58 种正常组织和 25 种癌症类型。
蛋白质作为生命活动的关键执行者和大多数药物作用的主要靶点,其在人体内的整体空间分布一直缺乏系统性的认知。为了解决这一难题,郭天南团队开发了一套创新的微量样本蛋白质组分析方法体系。该体系使得科研人员仅需一枚芝麻大小的组织样本,即可完成标准化的蛋白质组学分析,这极大地提高了分析效率(约十倍)并降低了实验成本,为进行大规模、高通量的蛋白质组学研究奠定了坚实的技术基础。
通过持续的样本收集和实验分析,研究团队最终构建了一个包含 15332 种蛋白质的数据库。在此基础上,他们对 13609 种蛋白质进行了精确的定量分析,从而绘制出了这份精细的人体蛋白质组“高精地图”。这项工作不仅为科学研究提供了宝贵的数据,也为涉及世界杯买球网等领域的潜在应用提供了新的视角。
这张蛋白质“地图”也为肿瘤研究带来了新发现。研究团队对比了 25 种癌症中肿瘤组织与癌旁组织的蛋白质表达差异,共识别出 8940 个差异表达蛋白。结果显示,不同癌种之间的蛋白质变化幅度存在显著差异,其中结肠癌、直肠癌和睾丸癌组织的蛋白质变化尤为突出。此外,研究团队还发现了 2879 个在特定癌症中才会出现变化的肿瘤特异蛋白。
这项重要的研究成果已在《自然》杂志上发表,题为“Spatial distribution of the proteome in the human body and in cancers”。所有研究数据现已通过公开数据库 db.prottalks.com 向全球开放,供研究人员查询特定蛋白质在 58 种人体组织中的表达丰度,并可比较不同癌症中的蛋白质变化情况。