首个心脏蛋白质“蓝图”出炉

蛋白质是细胞的分子机器，由DNA储存密码制造，发生在DNA或蛋白质水平上的变化很可能导致疾病，分子层次的改变被认为是心脏病的根本原因，所以准确地知道蛋白质的种类、分布和功能对心脏研究十分重要。

近日，德国心脏中心和Max Planck生化研究所(MPIB)的研究人员在《Nature Communications》发表文章，编绘了第一张健康人类心脏地图，亦被称为心脏蛋白质组学（cardiac proteome）。

MPIB心血管外科副主任Markus Krane教授和团队共采集了超150份心脏组织样本，使用精细的细胞培养方法，从中提取不同的细胞类型进行蛋白质谱分析。他们以精准、可重复、快速的标准改进了分析方法，在短短2天内就鉴定出近11000种蛋白质，比传统技术快了两倍！

研究人员确定了心脏所有区域的蛋白质信息，如心脏瓣膜、心脏腔和主要血管。此外，他们还研究了三种不同类型心脏细胞的蛋白质组成：心脏成纤维细胞、平滑肌细胞和内皮细胞。通过质谱分析，他们总共发现了近11000种不同蛋白。

“从这张人类心脏蛋白质图谱中，我们发现所有健康心脏都以非常相似的方式工作，”Sophia Doll说。“我们测量了所有心脏组织的蛋白质组分，但它们差别不大。此外，我们还惊讶地发现，尽管左右心脏功能截然不同：右半部分输送缺氧血液，左半部分输送富氧血液，但它们的蛋白质构成却极为相似。”

心脏蛋白质图谱  来源：MPIB

为了测试健康心脏数据是否可以指导疾病检测，研究人员还比较了心房颤动患者心脏蛋白质组。结果找到了该疾病病因的初步线索：患病的心脏组织中负责向细胞提供能量的蛋白质与正常心脏不同。

另一个有趣的发现是：尽管所有患者的能量代谢相关蛋白都发生了改变，但个体间变化有所不同。这些发现提示我们，个性化医疗的重要程度。“尽管所有患者都有相似症状，但数据告诉我们，每个病例都存在不同的分子功能障碍，我们需要学习如何认识和对待心脏药物的个体差异，”德国心脏中心心血管外科副主任Markus Krane博士说。

研究人员表示，蛋白质图谱具体信息将可以在MaxQB 数据库获取。

MaxQB 数据库

原文检索：
S. Doll, M. Dreßen, P. E. Geyer, D. Itzhak, C. Braun, S. Doppler, F. Meier, M.-A. Deutsch, H. Lahm, R. Lange, M. Krane, M. Mann, Region and cell-type resolved quantitative proteomic map of the human heart, Nature Communications, November 2017, DOI: 10.1038/s41467-017-01747-2

文章转自：生物探索、生物通

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