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    承啟生物發布超高精度蛋白質測序方案,蛋白質測序實用化時代到來

    近日,承啟生物發布由其首席科學家、暨南大學張弓教授團隊研發的一種方便操作、超高精度蛋白質全長測序方案,準確率可達99-100%,刷新了迄今為止的世界紀錄。該方案使得蛋白質測序實用化,在生物學、醫學、生物安全、法醫物證等領域有廣闊的應用前景。

    蛋白質是由20種氨基酸組成的長鏈,是所有生命功能的實際執行者。氨基酸序列決定著蛋白質的功能,絕大多數疾病都是由于蛋白質的異常而導致的。雖然絕大部分蛋白質由基因轉錄翻譯而來,但許多機制可以使蛋白質序列在這個過程中發生變化,一個基因可以產生少則一兩種、多則幾萬種不同的蛋白質,因此對蛋白質的序列進行直接研究就尤為重要。

    蛋白質測序的精準化和實用化,在許多領域可以產生前所未有的應用。例如,利用蛋白質測序比核酸測序更快速、更不容易被污染干擾的特點,癌癥、老年癡呆等重疾的早篩和診斷將變得更加快捷方便;遇到生物安全事件(如重大疫情)時,蛋白質測序能幾個小時內快速鎖定病原體,大幅縮短疫情初期明確病原體的周期,為應對疫情爭取寶貴時間;抗體藥物研發過程中對篩選出的優秀抗體進行直接測序,將可以很快通過合成生物學方法大量生產這種抗體,大大縮短抗體藥物的研發周期;蛋白質測序技術也可以輕松破解被國外壟斷的蛋白質制劑,大幅度降低藥品價格;測定從環境中分離到的具有優異特性的蛋白質,如細菌真菌中降解各種污染物的酶,加以改造和工業應用,可實現綠色環保低碳的發展目標。

    蛋白質測序技術在1967年就已出現,這比基因測序技術早了約10年,然而現在基因測序技術已高度成熟發達,蛋白質測序技術卻一直進展緩慢,完整度低、精準度低、成本高,導致蛋白質測序一直沒有得到大范圍的應用。這其中最大的區別在于,DNA可以準確地進行復制或互補配對,幾乎所有基因測序技術都基于此,而蛋白質無法復制,也無法依據序列來配對。

    張弓教授團隊在基因測序方面深耕多年,其全自主開發的FANSe系列核酸測序算法是迄今為止穩健性和準確性最高的比對算法,同時具備很高的容錯性。團隊將基因組測序中的分步拼接和使用FANSe進行高精度校正的思想移植到蛋白質測序上,對蛋白質質譜分析進行了策略改進,對同一樣品的多份質譜數據進行自我比對和校正,最終對蛋白質全長序列的測序準確度達到了空前的99-100%,甚至可以發現買來的標準品蛋白中存在著突變。在不同結構特性的多個蛋白質的測試中,一律能達到近乎完美的全長測序結果,除非質譜儀測不出原始數據。更令人欣喜的是,這個策略甚至能應對質量較差的、有污染的實驗數據,同樣能穩健地輸出準確的結果。實驗操作簡便,算法也大部分可自動化運行,因此這種方法成本低、速度快、易于推廣。

    正如基因測序精準化、廉價化之后引發人類生活和產業的巨變一樣,蛋白質測序精準化、廉價化,將又一次給人類社會帶來巨變。

    目前,這一蛋白質測序方法的論文已在分析化學的權威期刊Analytical Chemistry上發表,算法可在承啟生物網站上免費下載:

    深圳承啟生物科技有限公司簡介

    承啟生物是基于自主核心技術“多組學+信息學”提供醫學服務、IVD及治療方案的綜合性精準醫學平臺,致力于用生物醫學前沿科技為人們提供精準醫療及健康管理解決方案。旗下有四家國家高新技術企業以及一家持牌臨檢中心。

    承啟擁有完全自主研發并獲得國際高度認可的超高精度基因測序數據分析FANSe算法,準確度和速度于2020年創造世界紀錄,被作為全球人類蛋白質組計劃核心支柱的推薦算法。建立了國內第一個全自主基因檢測流程,在基因組、轉錄組、翻譯組、蛋白質組、代謝組全組學層次均有精準的自主技術,被作為國家醫學生命組學質量控制標準的藍本。

    (新媒體責編:pl0902)

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