細胞中的大多數(shù)活動都由蛋白質(zhì)復合體指揮。”CellZome的科學主管，同時也是EMBL研究小組領(lǐng)導人的Giulio Superti-Furga說。 CellZome總部設(shè)在EMBL海德堡實驗園區(qū)內(nèi)新建的技術(shù)轉(zhuǎn)讓中心。但是這些信息并沒有告訴我們分子何 時、在細胞中的哪些部位被活化，以及它們?nèi)绾谓M合成分子機器。生物學下一步的任務(wù)將是破譯蛋白質(zhì)組，了解蛋白分子的功能，查明它們之 間互相作用的機制。Anne-Claude Gavin、 Giulio Superti-Furga和他們的同事現(xiàn)在已朝著這個目標邁進了一大步。

    盡管研究人員早就知道蛋白質(zhì)往往以大體積的聚合體形式執(zhí)行任務(wù)，但技術(shù)的局限使捕獲和分析這些復合體十分困難。但兩年前， EMBL由Bertrand Séraphin領(lǐng)導的一個研究小組發(fā)明了一種能夠用蛋白質(zhì)“誘騙”一個完整的分子機器（復合物）到活細胞外的新方法。EMBL的 Peer Bork和他的同事識別出可作為釣取復合體的“誘餌”蛋白質(zhì)以便應(yīng)用這個新技術(shù)。與EMBL的Matthias Wilm和他的研究小組同時進行的另 一項改進質(zhì)譜分析技術(shù)取得的進展結(jié)合起來，研究人員豁然找到了有效的方法來剖析這些分子機器并識別組成機器的個體蛋白。

Gitta Neubauer說，這個研究計劃是一個巨大的邏輯挑戰(zhàn)，從質(zhì)譜分析術(shù)的角度而言尤其如此。“我們必需分析超過20,000種蛋白樣 品，zui終識別出了17,000種蛋白。起初，這個過程進展緩慢，*次分析一個復合體竟然花了整整一周的時間！到zui后，我們按照已成常規(guī)的 方法能夠在同樣的時間內(nèi)分析1000到1500種蛋白樣品。據(jù)我們所知，這是迄今利用質(zhì)譜分析術(shù)剖析蛋白質(zhì)復合體規(guī)模zui大的一次篩查實驗。” 17,000種蛋白中有許多是一樣的，而同樣的分子機器也常常以不止一種的略微不同的形式出現(xiàn)，這就需要有更為精深的生物信息學方法來區(qū)分 它們。研究人員已建立了客戶化數(shù)據(jù)庫和特殊成像軟件來展示蛋白質(zhì)互作的網(wǎng)絡(luò)。研究結(jié)果是展現(xiàn)超過1400種酵母蛋白（約為酵母基因組的三 分之一）之間極為復雜的關(guān)系的全新一覽表。研究人員發(fā)現(xiàn)了232個多蛋白分子機器，其中134個是*的新發(fā)現(xiàn)。他們還幾乎全部發(fā)現(xiàn)了另外 98個先前有過描述的復合體中潛藏的新成分。他們發(fā)現(xiàn)小復合體在被再次拆除之前，可以整合到不同類型的大復合體中以執(zhí)行特殊任務(wù)。

分析引起一片嘩然。研究人員還不知道大多數(shù)酵母蛋白質(zhì)的功能；出現(xiàn)在分子機器中的大量蛋白為研究蛋白分子在細胞中的作用提供 了新的線索。其次，許多不同的復合體使用了許多相同的組成成分，這意味著許多蛋白質(zhì)可能有著比科學家預(yù)想的更多的功能。“如果你將這 些復合體繪制到一個圖譜上，就會發(fā)現(xiàn)許多有趣的東西。”Superti-Furga說。“描述這個網(wǎng)絡(luò)的方法有很多。你可以按組成成分，也可按它們 在細胞中的已知功能來建立復合體之間的。你可以獲得我們前所未見的高水平組織圖片。這有點象是觀看法國的點畫圖片，如果你站得太 近，由于他們所用的著色技術(shù)的緣故，你所能看見的僅僅是單色的點。當你離遠一點時，就會看到連成一體的圖像。

    研究人員知道這個圖表還遠遠未達到*。研究小組仍需要檢查另外三分之二的酵母基因組。“我們正在研究一種普通類型的酵母細 胞；隨著細胞經(jīng)歷生活周期中的特殊階段或經(jīng)歷戲劇性的環(huán)境變化，它將無疑會利用不同的分子機器。另外，一些機器可以如此迅速地組合和 拆散，運用現(xiàn)有的方法可能很難捕捉到它們的圖像。”

該研究zui初集中于與人類細胞中的蛋白質(zhì)有著密切親緣關(guān)系的蛋白質(zhì)，酵母中有許多這樣的蛋白分子，因為酵母和人類屬于同一進化 大分支。“我們發(fā)現(xiàn)酵母和人類的細胞都有為數(shù)眾多的由蛋白質(zhì)組成的相似細胞器。這意味著當單個分子在進化的過程中由于基因突變發(fā)生大 變化時，新物種的細胞利用改變的成分也可建造同樣類型的細胞器。”因此，這項研究有助于研究人員識別人類細胞中相似的組成成分，科學 家把這看作是開發(fā)新的后基因組時代藥物的關(guān)鍵一步。