张弓教授当选国际人类蛋白质组计划常委 领衔人类蛋白质组研究

2022-05-05 13:19   来源: 环球新闻网

  2021年底,承启生物首席科学家、暨南大学张弓教授当选国际人类蛋白质组计划执行委员会常务委员,这是目前在这一国际大型合作项目中,中国人任职的最高职位。与此同时,张弓教授还被任命领导8号染色体编码蛋白质的研究,加上此前暨南大学何庆瑜教授已被任命领导20号染色体编码蛋白质的研究,至此,暨南大学承担了中国大陆三分之二的蛋白质研究任务,成为中国人类蛋白质组计划的最大承担单位。

  国际人类蛋白质组计划执行委员会常务委员、承启生物首席科学家、暨南大学教授张弓

  以多项领先科研成果 在全球学术舞台上发出"中国声音"

  蛋白质是组成人体一切细胞、组织的必要成分,是生命活动的实际承担者。在人类基因组计划完成后,人类基因组各基因及其功能都有待在蛋白质层面予以揭示和阐明。事实上,蛋白质组比基因组复杂得多。据专家估计,人类基因组上约2万个基因可变化出高达数百万种蛋白质形体(Proteoforms),因此系统性研究人类蛋白质组势在必行。为此,国际上成立了人类蛋白质组计划(Human Proteome Project, HPP),这是人类基因组计划之后的又一大型国际科学合作项目。2012年,"染色体中心的人类蛋白质组计划(CHPP)"作为HPP的核心正式启动,其主要目的是鉴定所有人类蛋白质,迄今为止仍在进行中。

  此次,张弓教授被任命为国际人类蛋白质组计划执行委员会常务委员,表明中国关于人类蛋白质的研究已跻身世界前列,并获得国际学术界的高度认可,彻底掌握该领域的核心话语权。

  事实上,此次张弓教授的当选绝非偶然,自2013年开始,张弓教授就和其他中国科学家一起,在人类蛋白质研究领域中不断发出中国声音。

  HUPO2014大会上,张弓教授与国际人类蛋白质组计划的发起人Young-Ki Paik(韩国延世大学教授)在完成翻译组学的特邀报告后合影

  2013年,张弓教授团队研发成功翻译组测序技术,并与王通教授、何庆瑜教授研究组一同提出,翻译组测序可以为蛋白质组质谱解析提供独立而精密的参考信息,从而极大提高解析蛋白质组的能力。该技术于2014年被作为CHPP的核心支柱之一,并在同年被人类蛋白质组组织列为国际人类蛋白质组计划的首要突出贡献;

  2018年,张弓教授等人在核心生物期刊Nucleic Acids Research(《核酸研究》)上发表了目前最全的翻译组学数据库TranslatomeDB,该数据为蛋白质组研究提供了重要的参照资源和独立质控数据源;

  2019年,张弓教授、王通教授、何庆瑜教授研究组通过翻译组测序和蛋白质组质谱技术,发现了数千个此前被认为的"非编码RNA"实际上可翻译出蛋白质。该研究系统性地重新注释了人类基因组,打开了一个全新的人类"暗蛋白质组"世界,也为研究各种重大疾病的机制、研发新型诊断和治疗方法探索出了更多可能。

  翻译组(RNC-mRNA)被作为国际人类蛋白质组计划的核心支柱之一。Reprinted with permission from J. Proteome Res. 2014, 13, 1, 50–59. Copyright 2014 American Chemical Society.

  由于其突出贡献,张弓教授被推选为2022-2024年CHPP新一届执行委员会常委。此次张弓教授在国际舞台上荣膺国际人类蛋白质组计划执行委员会常务委员,亦是对其在过去10年不断在翻译组测序技术和蛋白质组质谱技术相关领域的肯定。未来,在以张弓教授为首的中国科学家带领下,中国的人类蛋白质研究还将取得更多新突破,为解密人体的"健康密码"贡献更多力量。

  以技术创新破局 促推行业发展

  在学术研究者的身份之外,张弓教授的另一个身份是承启生物的联合创始人,在其带领下,承启生物也不断为国际人类蛋白质组计划贡献企业力量。

  作为一家致力于用基因科技为人们提供精准医疗及健康管理服务的科技公司,承启生物建立了极为丰富的翻译组学研究,是目前仅少数能提供多物种翻译组测序及分析,并掌握着一系列翻译组测序技术专利的公司,得益于此,2017年,承启生物宣布为国际人类蛋白质组计划免费提供翻译组测序服务,助力国际人类蛋白质组计划早日完成。

  张弓教授受邀在HUPO2017大会上作关于发现人类“暗蛋白质组”的专题报告,并在会上宣布承启生物将为国际人类蛋白质组计划免费提供翻译组测序服务

  自2022年起,国际人类蛋白质组计划的官方数据库neXtProt的亚洲分站也由承启生物建设、运营和维护。这是国际人类蛋白质组计划第一次将官方数据库交由亚洲公司运维,需要团队具备海量组学数据的精准处理能力和超大型生物信息数据库的运维能力。最终,选由承启生物作为该数据库的承接者,对于中国在国际人类蛋白质组计划中核心地位的提升具有重大意义。4月,位于瑞士的neXtProt数据库团队开始向承启生物同步现有数据。

  如果说,张弓教授是承启生物的主心骨,那么其原创的"中国造"FANSe算法就是承接HPP官方数据库建立的基石。FANSe系列核酸测序算法是迄今为止稳健性和准确性最高的比对算法,同时具备很高的容错性,被CHPP指定为核心支柱的推荐算法,可单机5分钟分析完一个人全基因组测序数据集,刷新世界纪录。FANSe算法另一个特性是全自主开发,这使得其可移植性和扩展性几乎没有任何限制,可高效运行于全国产的计算机上,在目前国际贸易争端形势严峻的情况下,无论在软件还是硬件层面,使用FANSe算法都不会被国外卡脖子。以FANSe算法为基础,张弓教授团队和承启生物陆续成功研发了一系列高精度算法和实验方案,横跨核酸测序、蛋白质组、代谢组等,建立了完整的国产化全组学高性能、高精度分析体系,确保了中国精准医学的精准与安全。

  未来,承启生物将继续依托自身的技术优势和资源,将更多更创新的基因测序、翻译组学、蛋白质组学等技术应用于临床与科研,为全面解析人类蛋白质组贡献一己之力,推动"以蛋白质组学驱动精准医学"的发展。


责任编辑:赵硕
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