色譜研究進展及在組學中的應用

導讀] 在第二十屆全國色譜學術報告會及儀器展覽會上，來自于中國科學院大連化學物理研究所的張玉奎院士向到場的嘉賓和觀眾介紹了色譜技術近年來的發展狀況以及在代謝組學中的應用，并與現場嘉賓和觀眾進行了交流。　 第二十屆全國色譜學術會議于4月19日在西安曲江學術會議中心順利召開，來自于國內外上千名的專家學者匯聚于此分享著在色譜領域中的研究成果和進展。在此次會議上，來自于中國科學院大連化學物理研究所的張玉奎院士向到場的嘉賓和觀眾介紹了色譜技術近年來的發展狀況以及在代謝組學中的應用，并與現場嘉賓和觀眾進行了交流。 張玉奎談到，我國作為目前世界經濟和增長速度zui快的國家之一，面臨著資源、環境、人口與健康、社會可持續發展等諸多挑戰，色譜科學和技術在解決這些重大問題中正在發揮越來越重要的作用。近兩年來，我國色譜學科在色譜理論研究、多維色譜儀器、新型色譜填料和色譜柱、樣品前處理方法、應用領域等方面得到了突飛猛進的發展。新型親水色譜柱、整體材料色譜柱、手性分離色譜柱等層出不窮。開發了包括攪拌棒吸附萃取技術在內的微型化處理技術、親和色譜在內的選擇性預處理技術、在線連用的柱上堆積富集技術等。針對復雜樣品的分離分析構建了全二維氣相色譜、多維液相色譜、多維毛細管電泳等多維分離系統。色譜的應用領域也在不斷擴大，尤其是在與生命科學和環境科學密切相關的代謝組學、蛋白質組學、中藥分離分析、環境分析等領域發揮越來越重要的作用。中國科學院大連化學物理研究所 張玉奎院士　　接下來，張玉奎就人類蛋白組學2014年的研究進展做了介紹。2014年，來自約翰霍普金斯大學的蛋白質組研究員Akhilesh Pandey，與來自印度生物信息學研究所等處的研究人員合作，分析了30種不同的組織類型，編撰了由84%所有預期編碼蛋白的人體基因翻譯得到的蛋白。這項研究識別出17, 294個蛋白編碼基因，并通過表達分析證明了組織和細胞特異性蛋白的存在，并且研究人員還通過從注解的假基因、非編碼RNA和未翻譯的區域識別翻譯的蛋白，表明了“蛋白基因組"分析的重要性。同時，來自德國研究人員慕尼黑工業大學的Bernhard Küster等人創新性的推出了一個搜索性公共數據庫：ProteomicsDB，這一數據庫公布了18, 097個基因獲得的蛋白，占目前預計人類蛋白總數(19, 629)的92%。這種數據能用于識別數百個翻譯的lincRNAs，對藥物敏感的標記，以及用于發現mRNA和組織中的蛋白水平之間的定量關系等。這兩個研究組都利用了質譜方法分析人類組織，Pandey研究組分析的是全新的數據，針對了多種不同健康人體組織的數據，其中包括七種胎兒組織和六種血細胞類型。而Küster研究組則采用了稍微有些不同的方法，他們匯集了已有質譜分析數據，以及同事的一些成功，這些大約占據ProteomicsDB數據的60%。為了填補這些數據間的空白區域，Küster實驗室構建了自己的質譜數據，分析了60個人類組織體液，13個體液，以及147個的癌細胞系。接著，張玉奎介紹了中科院大連化學物理研究所，近年來在蛋白組學研究上的一些進展，如由鄒漢法主持的國家重大科學研究計劃《修飾蛋白質規模化分離鑒定新技術新方法》(S973)，張麗華主持的國家重大科學研究計劃《蛋白質定量新方法及相關技術研究》(S973)，梁鑫淼主持的863《蛋白質組技術與分子標志物研發》項目課題三《糖蛋白與糖鏈結構的基礎與應用研究》，許國旺主持的國家科技重大專項病毒性肝炎相關肝癌發生發展的代謝特征和個性化用藥研究》等。　　zui后，張玉奎講到，在蛋白質組學研究中，蛋白質的分離和鑒定依然是目前zui基本的任務和目標。隨著蛋白質組學研究的不斷深入，蛋白質分離鑒定技術將得到更加廣泛的關注。新型的高通量、高靈敏多維分離鑒定技術的發展，例如集成化蛋白分析平臺，芯片多維液相色譜等，將為蛋白組研究帶來新的革命。