相互作用组研究可以分为两类。第一类是研究蛋白质相互作用的网络。细胞内的许多活动如信号转导等,都是通过一个复杂而广泛的蛋白质相互作用网络实现的。相互作用组的另一类研究是蛋白质复合体组成的分析。蛋白质复合体通常可以分为两种。一种是结构型的蛋白质复合体,如核孔复合体,这一类通常比较稳定?鸦另一种则是功能型蛋白质复合体,例如负责转录的转录蛋白复合体、负责DNA复制的复制蛋白复合体等,这类复合体只有在执行功能时才聚合在一起,任务完成后就解离。当前,相互作用组研究已成为蛋白质组研究领域的一个重要内容。
技 术 的 烦 恼
基因组的物质基础是DNA,它由两条螺旋状生物大分子链组成,其中每一条链都由成千上万的核苷酸连接而成,这些核苷酸仅含有四种类型的碱基。基因组研究的核心任务,就是要测定DNA链上四种碱基的排列顺序。因此,DNA测序技术是基因组研究中一个最基本和最主要的工具,这样一种单一的技术就能胜任基因组的研究工作。但是,在蛋白质组研究中,需要的研究技术远远不止一种,并且技术的难度也要大于基因组研究技术。
首先,由于蛋白质是由20种化学性质各异的氨基酸所组成,因此不同蛋白质的物理化学性质差别很大。例如,有些蛋白质易溶于极性溶剂,有些蛋白质则难溶于极性溶剂;有些蛋白质较稳定,有些蛋白质则易降解。此外,蛋白质的各种修饰和相互作用更增加了蛋白质的复杂性。仅仅通过一两种技术,显然不可能完成对蛋白质组内成千上万种不同性质的蛋白质的检测。
其次,不同种类的蛋白质的量在细胞内有着很大的差别。例如在酵母细胞里,有些细胞周期调控蛋白不到100个分子,而糖基酶则可能有200万个分子。据估计,蛋白质之间量的差别,竟可达106数量级。蛋白质组研究的特点是要同时分析各种各样的蛋白质,因此需要排除巨量的蛋白质类型的干扰,把微量的蛋白质类型从蛋白质混合物中鉴定出来。现有的蛋白质组研究技术,尚不能令人满意地完成这一任务。
简而言之,蛋白质组研究对技术的依赖性和要求远远超过基因组学。蛋白质组学的研究技术目前还有很多不完善之处,许多新技术正在研发之中。因此,蛋白质组学的发展是受技术限制的,也是受技术推动的。
如果说未知世界是一个无边无际的海洋,那么我们的知识就是这海洋里一个小小的岛屿。随着科学的进步,知识的岛屿会不断地扩张。但我们同时会发现,环绕着知识岛的未知领域也在增长。我们的研究可以逐渐地扩大人类知识的领地,但永远不能穷尽宇宙的奥秘。基因组也好,蛋白质组也好,都不会是人类认识生命的终点。


