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上海酶聯生物研究所
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閱讀：284發布時間：2012-9-13
在人類基因組已被測序出來的今天，生命科學zui熱門的領域之一就是人類蛋白質組﹝proteome﹞。美國伊利諾斯大學﹝University of Illinois﹞的研究人員日前研發了一項技術，可以快速地將這些蛋白質測序并進行相關的分析。伊利諾斯大學化學教授Neil Kelleher表示，要測出基因中帶有的成千上萬種蛋白質的序列及功能，需要新的分析技術。尤其是用高分辨率的串聯質譜數據從數據庫里找到完整的蛋白質以及將預測的蛋白結構和實際的功能蛋白相結合。傳統上以質譜儀分析蛋白要進行氨基酸的質量測定，不如現在這種直接分析蛋白質離子﹝direct fragmentation of protein ions﹞的方法有效率。
一開始Kelleher教授和他的學生以兩種基因已破譯的典型的生物來進行分析：基因組相當簡單的肺炎支原體﹝Mycoplasma pneumoniae﹞、以及生活在溫度近沸點深海海床的原始微生物甲烷球菌﹝Methanococcus jannaschii﹞。這個系統可以同時獲得多種蛋白的分析資料，研究人員將這些資料與計算機數據庫中預設的搜尋模式進行比對，發現M. jannaschii有約 3500個蛋白都與基因組序列符合。這個方法應也可用于自人類基因組中預估出來的上百萬個蛋白。這項技術的相關報導刊載于十月Nature Biotechnology雜志，Kelleher教授表示，這項技術在"后基因組時代"中是一項非常有力的分析工具。
這項新技術結合了傅利葉變換質譜分析儀﹝Fourier-Transform Mass Spectrometry﹞、電噴霧質譜﹝electrospray ionization﹞和其它分離技術。系統中心是一塊以液態氮冷卻的超導磁石，旁為真空系統和質譜儀。這種新型磁石可取代舊型機器中十二噸的鋼，四周以一反向磁場﹝counter-propagating magnetic field﹞加以屏蔽，以免磁石受到外在磁場影響，而磁石中心的磁場強度高達9.4特斯拉﹝tesla﹞。
處理過的蛋白樣本噴入真空系統之后送入磁場開始旋轉，依照質量與價位的不同，會產生不同的旋轉頻率。研究人員逐步增加旋轉半徑，zui后通過質譜傳感器，由計算機進行分析以定出蛋白的資料。這整個程序都已自動化。
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