计算生物学研究所和德国马格德堡大学等知名研究机构合作研究的《应用多维自动荧光显微技术分析蛋白质的拓扑结构和功能》科学论文刊登在2006年10月2日出版的国际权威学术刊物《自然生物技术(Nature Biotechnology)》上,并且被选作这一期刊物的封面故事。这篇论文的作者包括德国马格德堡大学的瓦尔德?舒伯特(Walter Schubert)教授、计算生物学研究所所长德乐思(Andreas Dre )教授和另外8位合作者。
这篇论文运用作者发明的“多抗原配体图谱(MELK)” 技术,研究细胞内蛋白质在时间-空间上的排列及其与细胞功能的相关性,这项新技术可以同时在单细胞内检测跟踪上百个蛋白质,从而使细胞生物学研究步入了拓扑研究的时代。
蛋白质是细胞最重要的结构成分,参与几乎所有的生命活动过程,是细胞内行使和调节各种生物功能的生物大分子。这种检测蛋白质的新技术将揭开活细胞生命的神秘面纱。
这篇论文阐释了MELK技术,并运用该项技术分析癌症、慢性疼痛和牛皮癣等三种疾病,产生了大量复杂数据,同时发展了处理相关复杂数据的基本理论概念和计算方法。
这项研究成果显示MELK技术可用于识别人类疾病的新诊断标记,寻找治疗靶标,确定组成蛋白质网络的蛋白的定位。
论文指出,“尽管最近基因组学和蛋白质组学研究中有种种进展,但蛋白质网络在时间-空间上如何决定其功能了解甚少,这是后基因组研究的主要目标。细胞中的蛋白质要形成相互作用的网络,蛋白质必须以合适的浓度在适当的时间处于相应的位置。这意味着,细胞中具特定功能的分子网络中的蛋白质必然服从一定的时空组合关系,而检测和量化这种组合关系是后蛋白质组学中的最大挑战。” 这一研究表明了科学家们已经做好迎接这一巨大挑战的准备。这也是中国的科研工作者通过与计算生物学研究所的合作应用这项技术在细胞生物学和蛋白质组学研究中取得革命性和突破性成果的大好机遇。