深圳2019年8月21日 /美通社/ -- 2019年7月24日，承啟生物支持的中國科學家團隊在生物科學界權威期刊Nucleic Acids Research上發表論文，通過自主研發的翻譯組測序技術，發現了對癌癥等重大病變有重要影響的“隱藏的蛋白質組”(Hidden Proteome) -- 這些蛋白(bai)質長期(qi)以來被人們認(ren)為(wei)不會存(cun)在，所以被稱為(wei)“隱藏的蛋白(bai)質組”。

蛋白(bai)質(zhi)是(shi)氨基(ji)酸形(xing)成(cheng)的(de)多(duo)肽長鏈。通常認為，至(zhi)少50個氨基(ji)酸以(yi)(yi)上的(de)為“蛋白(bai)質(zhi)”，而(er)50個氨基(ji)酸以(yi)(yi)下(xia)的(de)為“小肽”。小肽因長度短，難(nan)以(yi)(yi)形(xing)成(cheng)復(fu)雜的(de)空(kong)間(jian)構(gou)(gou)象，只能(neng)(neng)起一(yi)些調控作用；而(er)蛋白(bai)質(zhi)較(jiao)(jiao)大，能(neng)(neng)生成(cheng)較(jiao)(jiao)為精(jing)密和(he)復(fu)雜的(de)空(kong)間(jian)構(gou)(gou)象，便可獨立行使細(xi)胞結構(gou)(gou)、催化酶等較(jiao)(jiao)為復(fu)雜的(de)功能(neng)(neng)，也能(neng)(neng)與其他蛋白(bai)質(zhi)相結合(he)，形(xing)成(cheng)精(jing)密的(de)蛋白(bai)質(zhi)復(fu)合(he)體甚(shen)至(zhi)大分子機(ji)器(qi)，是(shi)生物學功能(neng)(neng)的(de)主要執行者。

在人(ren)類基(ji)因(yin)組已知(zhi)的(de)約(yue)(yue)5萬(wan)(wan)個(ge)(ge)基(ji)因(yin)中，其中約(yue)(yue)2萬(wan)(wan)個(ge)(ge)被(bei)認為(wei)是(shi)“編碼基(ji)因(yin)”(coding genes) ，即其可(ke)以被(bei)翻譯成(cheng)蛋白質(zhi)；余下(xia)3萬(wan)(wan)個(ge)(ge)左右的(de)基(ji)因(yin)被(bei)認為(wei)是(shi)“非(fei)編碼基(ji)因(yin)”(non-coding genes) ，這些基(ji)因(yin)被(bei)認為(wei)不可(ke)能(neng)翻譯為(wei)蛋白質(zhi)。

已有的報道中，除了部分非編碼基因可表達為小肽行使調控功能外，有發現個別非編碼基因（如CLUU1、ESRG等）實際(ji)上能翻譯成(cheng)>50氨基(ji)(ji)酸的(de)蛋白質。若這種情(qing)況不是個案而是普遍存(cun)在的(de)現象，則(ze)說(shuo)明確實存(cun)在相當一部分(fen)“編碼基(ji)(ji)因(yin)(yin)(yin)”被錯誤地標注成(cheng)了“非編碼基(ji)(ji)因(yin)(yin)(yin)”，這將(jiang)意味著(zhu)人(ren)基(ji)(ji)因(yin)(yin)(yin)組需(xu)要被系統性地重新注釋。

該問題很早就被學界所關注，但科學界一直未給(gei)出有效的(de)解決(jue)方法。傳統的(de)蛋(dan)白質組質譜技術難以有效發(fa)現(xian)這些(xie)“隱藏(zang)的(de)蛋(dan)白質”。2014年，人類蛋(dan)白質組草圖在(zai)Nature上發(fa)表，聲(sheng)稱發(fa)現(xian)千余個“非編碼基因”所(suo)編碼的(de)“新蛋(dan)白質”，但隨(sui)后便被人類蛋(dan)白質組組織 (HUPO) 爆出其(qi)分析(xi)不合(he)規范(fan)，在(zai)用(yong)較嚴格(ge)的(de)標(biao)準進行質控后，這些(xie)所(suo)謂的(de)“新蛋(dan)白質證據”幾乎都(dou)被認為是假陽性而(er)不予(yu)認定。

承啟生物首席科學(xue)家(jia)、暨南大學(xue)張(zhang)弓教授于2012年(nian)開發成功翻(fan)(fan)譯(yi)(yi)組(zu)(zu)測(ce)序技術(shu) (RNC-seq)，即測(ce)定翻(fan)(fan)譯(yi)(yi)中的全長mRNA。由于該(gai)項技術(shu)能準確監測(ce)翻(fan)(fan)譯(yi)(yi)過程，精度比(bi)質(zhi)譜高很(hen)多，可用于指導蛋(dan)白質(zhi)組(zu)(zu)學(xue)，規避上面提(ti)到的問題(ti)，因此(ci)很(hen)快被(bei)作為人類蛋(dan)白質(zhi)組(zu)(zu)計劃的核心支柱(zhu)之一，并在2014年(nian)被(bei)人類蛋(dan)白質(zhi)組(zu)(zu)組(zu)(zu)織(zhi)列為人類蛋(dan)白質(zhi)組(zu)(zu)計劃的首要突出貢獻。

2018年，中山大學張弩教授、暨南大學張弓教授等人便用翻譯組測序技術，發現了人細胞內8000多個環狀RNA可能翻譯出蛋白質，顛覆了“只有極少數環狀RNA才能翻譯成蛋白質”的傳統觀念，并確證了其中一個蛋白質LINC-PINT具有明確的抑癌功能，顯示了翻譯組測序技術在尋找新蛋白方面所起到的(de)積極作用。

而(er)(er)在本次發表的(de)論文中(zhong)，暨南大學何慶瑜教授(shou)、張弓教授(shou)、王通教授(shou)研究組發現了(le)約4700個(ge)(ge)人類(lei)“非(fei)編碼(ma)基因”實際上可能翻(fan)譯(yi)成蛋白質(zhi)，并提供了(le)其中(zhong)314個(ge)(ge)由(you)長鏈非(fei)編碼(ma)RNA (lncRNA) 表達的(de)蛋白質(zhi)證據。這些(xie)蛋白質(zhi)不是(shi)小肽，而(er)(er)是(shi)含50個(ge)(ge)氨基酸以(yi)上的(de)蛋白質(zhi)，它們能穩定存(cun)在，并可在癌癥等(deng)病變(bian)中(zhong)發揮重要作用。

承啟生(sheng)物(wu)在該研(yan)究中(zhong)提供了系統生(sheng)物(wu)學數(shu)據分(fen)析，準確(que)地預測了這(zhe)些從(cong)未(wei)被人們認知的蛋(dan)白(bai)質在細胞中(zhong)的定位及(ji)其可能(neng)的功(gong)能(neng)，相(xiang)關(guan)結果已通過實驗被證實。

本次研(yan)究發(fa)現的(de)(de)(de)(de)大批此前不為人(ren)(ren)(ren)知的(de)(de)(de)(de)新蛋白(bai)(bai)質(zhi)(zhi)，大規模地校(xiao)(xiao)正(zheng)了(le)人(ren)(ren)(ren)類基因組中(zhong)的(de)(de)(de)(de)錯(cuo)誤注(zhu)釋(shi)。這些新蛋白(bai)(bai)質(zhi)(zhi)中(zhong)有不少與(yu)(yu)人(ren)(ren)(ren)類生理病(bing)理相關的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要分(fen)子，由此打開了(le)一個全新的(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)(ren)類蛋白(bai)(bai)質(zhi)(zhi)寶庫，為研(yan)究各(ge)種重(zhong)大疾病(bing)打開了(le)一扇大門。同時(shi)，也使得中(zhong)國科學家有獨立的(de)(de)(de)(de)方法檢驗與(yu)(yu)校(xiao)(xiao)正(zheng)人(ren)(ren)(ren)類基因組的(de)(de)(de)(de)注(zhu)釋(shi)，不再(zai)依賴美國NCBI等數據(ju)庫中(zhong)的(de)(de)(de)(de)注(zhu)釋(shi)。