“蛋白質(zhì)組的系統(tǒng)研究就像把水庫徹底放干，相關(guān)的藥靶蛋白都可以被發(fā)現(xiàn)，將可能給制藥界帶來難以想象的巨大前景?！避娛箩t(yī)學科學院院長、中國科學院院士賀福初近日在接受筆者采訪時如是說。2003年，人類基因組全部序列圖宣告完成，人們在為這一輝煌成績歡呼之時，亦愈來愈清醒地意識到一項更艱巨、更宏大的任務已經(jīng)擺在面前——解讀人類基因組這部“天書”。基因組功能闡明之后，生命科學幾乎在轉(zhuǎn)瞬之間進入了新的紀元——后基因組時代。自此，生命科學研究經(jīng)過一個世紀的跋涉，重返近代生命科學的起始之地——蛋白質(zhì)領(lǐng)域。

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　　解讀基因先要研究蛋白質(zhì) 

 

　　破譯人類基因組“天書”為何要從蛋白質(zhì)組研究著手？人類基因組和人類蛋白質(zhì)組這兩大計劃有何不同？賀福初院士解釋說，人類和老鼠外形雖是天壤之別，但基因組卻有99％相同。從大腸桿菌到啤酒酵母，從線蟲、果蠅到魚同樣如此。何以“失之毫厘”而相差千里？生物蛋白質(zhì)數(shù)的差別大概是基因數(shù)差別的三個數(shù)量級左右，也就是說，基因組學中微小的差異，在蛋白質(zhì)組學中可以被千倍甚至萬倍左右地放大。因此，要解讀“天書”，就必須全面研究蛋白質(zhì)。此外，基因組圖譜只有一張，全球科學家來參與攻關(guān)都要歷時10多年，而蛋白質(zhì)組圖譜每個器官、每個器官內(nèi)每一種細胞都有一張，并且在生理過程中和疾病狀態(tài)下也會發(fā)生相應改變。所以，任務更加艱巨，道路更加漫長。

　　賀福初指出，目前人類蛋白質(zhì)組計劃整體發(fā)展情況可謂是全球群雄逐鹿。面對廣闊的研究前景，世界各國紛紛加緊投入，積極組建研究中心，設立重大項目，調(diào)兵遣將，力圖搶占該領(lǐng)域的科學與技術(shù)制高點。

　　8年來，人類蛋白質(zhì)組示范計劃在理論與技術(shù)領(lǐng)域均取得長足進步。因此，去年9月，國際人類蛋白質(zhì)組組織宣布全面實施該計劃。這必將全面帶動生命科學與生物技術(shù)及生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國有必要也有能力在這一宏大計劃中發(fā)揮主流甚至主導作用。

　　蛋白質(zhì)組學研究提升疾病診治水平

　　賀福初介紹說，統(tǒng)計顯示，如果以人類主要的100～150種疾病進行計算，應該有3000～15000種蛋白質(zhì)具有成為藥物靶標的可能。而人類有史以來所創(chuàng)制的新藥僅2000余種，所用到的藥靶僅500余種，僅用其1/30到1/6。為什么？因為傳統(tǒng)的藥靶蛋白篩選就像釣魚，這些藥靶就像游在淺水中的魚，它很容易被釣到，而在深水里，甚至是不在這個魚塘里的很多魚用經(jīng)典的方法是較難釣到或根本釣不到。所以從這個角度來講，蛋白質(zhì)組的系統(tǒng)研究就像把水庫徹底放干，相關(guān)的藥靶蛋白都可以被發(fā)現(xiàn)，將可能給制藥界帶來難以想象的巨大前景。

　　因為這項重大課題充滿誘惑和挑戰(zhàn)，即使全球科學家通力合作，也要干上至少10余年。因此，蛋白質(zhì)組計劃被認為可與人類科技史上具有劃時代意義的大科學工程——阿波羅“登月計劃”相媲美。阿波羅“登月計劃”讓人類首次離開生長的“搖籃”——地球；人類蛋白質(zhì)組又像天上的“月亮”，可以遠望并憧憬，但難以企及并洞悉，所以人們稱“人類蛋白質(zhì)組計劃”為“生命科學登月計劃”。

　　賀福初指出，目前，世界各國都在高度關(guān)注蛋白質(zhì)組研究的最新進展。從2003年基因圖譜繪制告一段落之時開始，蛋白質(zhì)組研究已經(jīng)成為生命科學領(lǐng)域的“金鑰匙”。目前，這一計劃已成為當今國際生命科學和生物技術(shù)領(lǐng)域最活躍的學科前沿，其理論和技術(shù)應用廣泛，成為人類疾病預防診治研究的一個嶄新途徑和重要手段，因而受到各國政府高度重視并給予大力投入。

　　我國處蛋白質(zhì)組學研究領(lǐng)先地位

　　賀福初介紹說，由于我國政府的高度重視，從上世紀末蛋白質(zhì)組學誕生伊始，我國蛋白質(zhì)組學研究迅速發(fā)展壯大。組建了迄今最大的專業(yè)化基地——作為國際總部的北京（國家）蛋白質(zhì)組研究中心等，發(fā)展了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)新方法和新儀器、新試劑，大幅提高了技術(shù)能力和科研水平，取得了一系列重要成就。2004年中國科學家首次在國際蛋白質(zhì)組學最頂級的專業(yè)刊物《分子細胞蛋白質(zhì)組學》發(fā)表文章，近幾年該刊物幾乎每期都發(fā)表中國科學家的成果，甚至同期刊登來自同一個單位的3篇文章（占全期文章總數(shù)1/7）。據(jù)統(tǒng)計，我國在國際蛋白質(zhì)組學主要刊物上發(fā)表的論文數(shù)量已位列世界第2位。

　　同時，我國還在國際上牽頭進行人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃。賀福初介紹說，我國之所以牽頭進行這一計劃，是經(jīng)過長期考量、認真論證的結(jié)果。肝臟是人生命中最重要的器官之一，具有多種重要功能，與其他器官也有廣泛聯(lián)系，是人體的“發(fā)電廠”、“化工廠”、“信息集散中心”，是造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)的“搖籃”，也是血液的“源泉”。研究肝臟蛋白質(zhì)組既可從器官層面認識人體組成規(guī)律，又可較全面了解人體生理功能。另外，肝病是我國人民的“宿敵”，全國一年的防治經(jīng)費高達千億元以上。所以選擇肝臟作為突破口，顯得尤為迫切。

　　此外，現(xiàn)在“再生醫(yī)學”非常受到重視。而肝臟是終生保持旺盛再生能力的少數(shù)器官之一。因此，再生醫(yī)學發(fā)展地最好的模型至今還是肝臟。肝臟容易遭受多種毒物、異物的毒害、感染、污染，因而非常容易罹患疾病。學者們非常希望肝臟蛋白質(zhì)組計劃能夠做出突出的成就，將人類從肝臟疾病中解脫出來。 

　　賀福初介紹說，在我國牽頭進行的人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃這一“登月計劃”中，有著被譽為“九大行星”的下屬課題。所謂的“九大行星”，是指人類肝臟蛋白質(zhì)組表達譜和修飾譜、定位圖和連鎖圖、生理組與病理組，樣本庫、抗體庫和數(shù)據(jù)庫。目前，其架構(gòu)已基本搭成，這一系列研究的成果將進一步奠定我國在該領(lǐng)域的國際核心地位。

　　目前，我國已構(gòu)建出世界第一張人類器官蛋白質(zhì)組“全息”圖，這張圖的構(gòu)建成功，是我國在該領(lǐng)域樹立的一座重要里程碑，是計劃實施結(jié)出的第一個碩果，這是人類有史以來首次揭示其自身器官的蛋白質(zhì)全構(gòu)成圖，因而對國際蛋白質(zhì)組學研究與人類蛋白質(zhì)組計劃，均可能具有里程碑性質(zhì)。