“高通量蛋白質(zhì)分離檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究取得的突破給我們很大鼓舞，但這只是我們大規(guī)模系統(tǒng)集成研究的一部分，我們正在著力于系統(tǒng)后續(xù)的研究。相信，在不久的將來(lái)，這套集成系統(tǒng)將為蛋白質(zhì)組的分析提供一個(gè)完整規(guī)范的平臺(tái)?！闭勂鸩痪们巴ㄟ^(guò)項(xiàng)目鑒定的《高通量蛋白質(zhì)分離檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究》和取得的成果，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院生物、能源與環(huán)境研究所科學(xué)儀器研究室主任劉新志顯得躊躇滿志。

隨著全球性的國(guó)際人類(lèi)基因組計(jì)劃的初步完成，一個(gè)以蛋白質(zhì)和基因調(diào)節(jié)為研究重點(diǎn)的后基因組時(shí)代已經(jīng)拉開(kāi)序幕。蛋白質(zhì)是生理功能的執(zhí)行者，是生命現(xiàn)象的直接體現(xiàn)者，對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的研究將直接闡明生命在生理或病理?xiàng)l件下的變化機(jī)制。伴隨人類(lèi)基因組研究而發(fā)展的蛋白質(zhì)組學(xué)則是研究細(xì)胞內(nèi)各種蛋白質(zhì)的組成及其活動(dòng)規(guī)律的一門(mén)新興學(xué)科。后基因組時(shí)代，蛋白質(zhì)組將成為重點(diǎn)研究方向之一，并將有力推動(dòng)生物產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性高速發(fā)展。

“蛋白質(zhì)組研究是一門(mén)極為年輕的科學(xué)，從誕生到蓬勃發(fā)展也不過(guò)七八年歷史，我國(guó)的研究時(shí)間也只有六年而已。但其發(fā)展速度非常迅猛，應(yīng)用范圍也非常廣泛?！眲⑿轮菊f(shuō)。

蛋白質(zhì)組研究對(duì)生命科學(xué)、化學(xué)分析、食品安全、人類(lèi)健康等諸多領(lǐng)域都有著重要意義。例如，幾乎所有的藥物都是通過(guò)蛋白質(zhì)發(fā)揮作用，蛋白質(zhì)組學(xué)在藥學(xué)研究中的應(yīng)用不僅可直接產(chǎn)生新的藥物，更重要的是可減少對(duì)新藥開(kāi)發(fā)研制的盲目性，大大加速和簡(jiǎn)化新藥研制的過(guò)程;通過(guò)對(duì)疾病不同階段蛋白質(zhì)組的研究，還可幫助診斷和防治疾病。目前，蛋白質(zhì)組學(xué)已成功用于腫瘤、糖尿病、艾滋病、關(guān)節(jié)炎等多種疾病的診斷和治療。

“蛋白質(zhì)組研究的核心技術(shù)分為兩個(gè)部分：蛋白質(zhì)分離技術(shù)和蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)階段依賴質(zhì)譜分析的蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)的發(fā)展水平遠(yuǎn)高于蛋白質(zhì)分離技術(shù)的發(fā)展水平。但對(duì)大分子、復(fù)合物、細(xì)胞的分離純化是進(jìn)行更詳盡的生物鑒定和工程化應(yīng)用所必需的重要步驟，如果不能快速有效地進(jìn)行蛋白質(zhì)分離，后續(xù)的鑒定也無(wú)法進(jìn)行。所以，蛋白質(zhì)組研究的瓶頸來(lái)自于蛋白質(zhì)分離技術(shù)的限制。”劉新志打了一個(gè)比喻：“蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)好比一條寬敞的高速路，但通往這條高速路的必經(jīng)路——蛋白質(zhì)分離技術(shù)就好比一條小胡同，這條小胡同嚴(yán)重影響了車(chē)輛的快速通行?！?/p>

據(jù)介紹，目前蛋白質(zhì)分離技術(shù)主要有兩種——雙向電泳技術(shù)和高效液相色譜技術(shù)?！斑@兩種傳統(tǒng)技術(shù)與生俱來(lái)的缺點(diǎn)是很難分解出難溶性蛋白，而且不能分解出不溶性蛋白。要打通這條小胡同，就必須找到一種新的方法、研制一種新的裝置，能夠有效地分離出難溶性蛋白和不溶性蛋白，并且要實(shí)現(xiàn)高通量快速分離?！眲⑿轮窘榻B。

由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院完成的《高通量蛋白質(zhì)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)的研究》課題在解決蛋白質(zhì)的快速分離技術(shù)方面取得了重大突破。研究建立了以反向加樣連續(xù)自由流電泳(FFE)分離方法為核心的高通量蛋白質(zhì)分離檢測(cè)技術(shù)中最為關(guān)鍵的高穩(wěn)定度自由流電泳(HSFFE)裝置?！霸撗b置最顯著的特點(diǎn)就是解決了兩種傳統(tǒng)的分離技術(shù)所不能解決的問(wèn)題——從蛋白混合物中有效地分離出可溶性蛋白、難溶性蛋白、不溶性蛋白，實(shí)現(xiàn)了對(duì)這三種蛋白的完全分離;其次，裝置的通量高，速度快，能夠滿足蛋白質(zhì)快速分離鑒定的需要?！眲⑿轮菊f(shuō)。

專(zhuān)家認(rèn)為，該裝置是我國(guó)第一臺(tái)自主研發(fā)的實(shí)用大型地基液相制備電泳裝置，主要指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際同類(lèi)裝置的技術(shù)水平。同時(shí)，該課題的實(shí)施具有技術(shù)上的前瞻性和集成創(chuàng)新性，對(duì)蛋白質(zhì)組學(xué)研究提供了關(guān)鍵的技術(shù)支撐。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的這項(xiàng)成果降低了我國(guó)在同類(lèi)儀器設(shè)備上對(duì)國(guó)外技術(shù)的依存度，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。該裝置不僅可以為我國(guó)的蛋白質(zhì)組基礎(chǔ)研究提供技術(shù)支撐，還可以廣泛應(yīng)用于生物產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如生物制藥。同時(shí)，還能應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床，如疾病預(yù)防和臨床監(jiān)測(cè)。正如一位資深的生物學(xué)家所說(shuō)：“其應(yīng)用范圍幾乎可以遍及生物學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域?！?/p>

“雖然這套裝置本身已經(jīng)可以作為獨(dú)立的產(chǎn)品應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域，但這并不是我們的最終目的。我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)以該裝置為核心的高通量完整蛋白質(zhì)分離、酶解消化、肽段分離和質(zhì)譜鑒定接口的大規(guī)模系統(tǒng)集成，以保證蛋白質(zhì)組的分析可以在一個(gè)連續(xù)自控的系統(tǒng)中規(guī)范化完成。到時(shí)候，我們的裝置將發(fā)揮更大的作用?！眲⑿轮拘判氖恪?/p>