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「青莲聚焦」药物开发中的蛋白质组学：一个新时代的黎明？
人阅读 发布时间：2022-07-29 09:38
在后基因组时代，蛋白质组学致力于识别和定量某一蛋白组学范围内所有蛋白的表达水平定量、细胞内定位、蛋白间交互作用、翻译后修饰以及在不同细胞时间上功能表达的异质性。如今基于强大的质谱技术为蛋白质组的组成、结构、功能提供了的见解，解释复杂的生物过程和表型。因此，蛋白质组学在药物发现和开发中起着至关重要的作用。目前，该开创性技术通过发现新靶点和对治疗活性及其体内外各种活性的复杂理解，帮助推动了生物技术和制药行业的发展。
图1 基于质谱的常规蛋白组学流程
蛋白质组学领域正在经历一个转折点。新的生物化学工具使我们进入化学蛋白质组学和生物标记物发现的新时代，比如该技术促进了异质性较强的单细胞/微量细胞在测序、蛋白层面的发展和研究；热蛋白质组技术使全面的药物靶标分析成为可能。
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蛋白质组学的应用领域一般包括潜在药物靶点的发现、药物作用机制、蛋白相互作用的研究，以及分层生物标志物的发现和应用。到目前为止，质谱技术已经发展到了与新的分析方法相结合（例如用于药物筛选的热位移分析），从而实现高通量分析。由于高通量潜力，蛋白质可以在复杂样本中以无偏、无目标的方式同时测量。
图2 蛋白组学在临床阶段应用
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在分子水平（基因组学、转录组学、蛋白组学）和病理学上（临床表现和病理表现）的结合可以改善药物的发现和开发过程。需要综合考虑多方面因素才能够保证开发过程的持续进行，比如，挑选合适的受试者、在合适的机会选择一定的临床试验、在短时间或低成本的前提下得到用药前后明显的变化；最终对产出进行有效的评估。
图3 药物发现和开发过程
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随着蛋白质组技术的不断改进和利用率的不断提高，我们预计蛋白质组数据将与其他组学数据、临床前和临床数据一起成为药物发现和开发综合系统生物学类型方法的关键组成部分。
图4 个性化药物在未来临床中应用
总结与展望
蛋白质组学可以反映蛋白质的活性、结构和动力学，在解决日益复杂的生物学问题时，能够揭示新的细胞内信号通路、寻找新的治疗靶点，并帮助破译关键的通路调节剂和生物标志物，因此在支持开发特定药物以阻止或逆转疾病影响方面有更广阔的应用前景。
参考文献：
[1] Proteomics in Drug Development: The Dawn of a New Era?DOI:10.1002/prca.201800087.
期刊：Proteomics Clin Appl2019 03;13(2)
[2] Proteomics in the pharmaceutical and biotechnology industry: a look to the next decade.
DOI:10.1080/14789450.2021.1962300.
期刊：Expert Rev Proteomics2021 07;18(7)
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