פרוטאומיקה

פרוטאומיקה הוא תחום החוקר חלבונים בהיקף נרחב (large-scale) ובמיוחד מבנה ותפקוד של חלבונים. תחום זה הוא תחום אינטרדיסציפלינרי מתפתח החוקר את הרכב החלבונים בתא, מבנה ותבניות תפקוד של חלבונים.

חלבונים הם מרכיב חיוני באורגניזמים חיים והם האחראיים המרכזיים לתהליכים מטבוליים בתא. המונח פרוטאומיקה (proteomics) נטבע לראשונה ב-1997, באנלוגיה לגנומיקה החוקרת את הגנים. המונח פרוטאום (proteome), שנטבע לראשונה ב-1994 על ידי המדען האוסטרלי מארק וילקינס כצימוד של protein ו-genome, מתאר את מכלול החלבונים בתא, מערכת או אורגניזם ואת המודיפקציות הקורות בחלבונים אלו. הפרוטאום עשוי להשתנות עם הזמן, בעקבות תנאים שבהם שרוי התא ובעקבות גירויים שונים.

מורכבות הבעיה

פרוטאומיקה היא רובד מחקר נוסף אחרי גנומיקה וטרנסקריפטומיקה בחקר מערכות ביולוגיות. הפרוטאומיקה מורכבת יותר מהגנומיקה, שכן הגנום פחות או יותר קבוע בכל אורגניזם, ואילו הפרוטאום משתנה מתא לתא, ומזמן לזמן.

בעבר מקובל היה לזהות תופעות באמצעות ניתוח mRNA, אולם התברר כי אין מתאם בין ה-mRNA להרכב החלבוני של התא, בין היתר כי mRNA לא תמיד מתורגם לחלבון, וכן כמות ה-mRNA המתורגם לחלבון תלוי בגן ובמצב הפיזיולוגי של התא. פרוטאומיקה מאפשרת לאשר את ההימצאות של חלבון בתא ומאפשרת לאמוד את כמות החלבון בו.

חלבונים רבים עוברים מודיפקציות שונות אחרי התרגום, שרבות מהן חשובות לאופן התפקוד של החלבון. דוגמאות בולטות למודיפקציות שכאלו: