亚细胞蛋白质组学

subcellular-proteomics

真核细胞内细胞器的形成以及核基因编码蛋白质的分布决定了细胞各自的特定功能,因此基于亚细胞器的蛋白质组学研究既是一个实用的手段,也显示出细胞器信息对合理解释蛋白质组学数据的必要性。

亚细胞蛋白质组降低了蛋白质组研究的复杂性。例如,对于一个表达500-4000个蛋白的典型细胞器,基于凝胶或质谱的方法可以满足该分析技术的分辨率。相反,含有12000-40000个蛋白的全细胞蛋白组学则超出了蛋白质组学工具的分析能力,这使得全细胞蛋白质组学的研究仅仅停留于冰山一角。过去数十年的生物化学研究,建立了多种亚细胞器的分离方法,这也是亚细胞蛋白组学得以发展的基石。大量实验研究根据细胞器密度、尺寸以及电荷,改进了亚细胞分离技术,使得亚细胞器分离时,对杂质的限制变得越来越少。

基于LC-MS/MS的蛋白鉴定与亚细胞器分离技术的强大组合,使得亚细胞蛋白质组学已发展成为当前研究亚细胞器特性的最有效手段。近期的成功案例证明,结合亚细胞器预分离和蛋白质组学分析的方法是降低细胞或组织中蛋白混合物的复杂性以及探测低丰度蛋白的强有力手段。与此同时,充分利用亚细胞蛋白质组学尚需结合成熟的样品制备、精细的数据分析以及可靠的验证步骤。