《科學》報導人類亞細胞蛋白質圖譜現已完工

在「細胞阿特拉斯（Cell Atlas）*」的基礎上，研究人員檢查了與大多數蛋白質編碼基因相對應的蛋白質組的空間布局，通過創建30萬張高清顯微圖像，系統地勾畫出人類細胞蛋白質的分布情況，在單細胞解析度水平細緻地觀察到了細胞間隔（cellular compartments）和亞細胞結構（substructures）的內部蛋白。

細胞亞結構蛋白質螢光檢測圖像

以單細胞RNA-seq技術為基礎的轉錄組學分析技術的革命性提升，實現了單細胞內部數以千萬個轉錄本的同時檢測，完整地勾勒出各細胞活動之間的動態關聯。

進而促進了「人類細胞圖譜（Human Cell Atlas）」項目的大膽落實。

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與「人類基因組計劃」一樣，細胞阿特拉斯將為生物學和醫學帶來深遠的影響。

但是，最終科學家們所收集到的細胞內部信息（包括每個蛋白質的翻譯、修飾，編碼基因和非編碼基因的表達情況，染色質狀態等）的靈敏度量級和種類數量，將取決於技術的可行性和從中能解讀到的邏輯關係。

毫無疑問，高通量檢測手段將帶領我們獲取具體到單個細胞的單基因表達水平。

在獲取基因表達圖譜後，進一步研究將如何開展？

本篇文章提供了一個單細胞蛋白質組學研究的具體思路。

使用基於抗體的免疫螢光顯微分析技術，替代傳統的質譜繪圖技術，研究人員使用13993種抗體，定位了細胞間隔和亞結構內的12003種蛋白質，共計完成了13個主要細胞器的蛋白質組學研究。

其中包括細胞核和其亞結構內的6930種蛋白質。

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統計結果顯示，約一半的蛋白質同時出現在1個以上的細胞區間，這揭示出功能不同的細胞組成部分可能如同「歐盟」一般，合夥經營著蛋白質資源。

細胞內蛋白質的運作模式比我們想像的還要複雜。

這張亞細胞水平的人類蛋白質組空間分布將大大增加我們對人類生物學和疾病的理解。

*本文提到的「細胞阿特拉斯（Cell Atlas）」項目成果，現已成為開放訪問資源。