这是四篇文章中的第一篇，调查了蛋白质组学的主要研究者在2010年代在蛋白质组学方面最显著的成就。可以找到第2部分在这里，第三部分在这里，及第4部在这里．
纽约——过去的十年是蛋白质组学多事的十年，该领域从新的工作流程和应用到仪器的改进和生物信息的创新，都取得了许多进展。为了了解关键的进展，我们询问了该领域的主要研究人员，请他们选出2010年以来蛋白质组学领域最显著的成就。
不出所料，他们的选择涵盖了蛋白质组学的广泛研究领域，描绘了这十年活动的多样化图景。与此同时，一些经常被引用的项目作为主题出现了，我们将在四篇系列文章中讨论这些主题，重点关注过去十年中最重要的新应用、仪器、信息学工具和大型项目。
我们从新的应用开始，这一类别包含了许多被调查科学家的选择。这也许反映了一个事实:在2010年代，蛋白质组学从一个小众学科发展成为在整个生命科学研究中广泛使用的工具。
“我认为最重要的(发展)是蛋白质组学在生物学领域的全面发展，以及它对新机制的大量洞察，”研究首席研究员、西德斯西奈医学院生物医学科学系高级临床生物系统研究所主任詹妮弗·范·艾克(Jennifer Van Eyk)说。
她说，这种影响“很难在一篇论文中量化”，但她引用了约翰·霍普金斯大学科学家、2019年诺贝尔奖得主格雷格·塞门扎在其实验室中使用基于质量谱的蛋白质组学的例子缺氧研究．
Van Eyk还引用了斯克里普斯研究所教授John Yates III的研究，该研究使用蛋白质组学来表征囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)蛋白的相互作用组，有助于开发这种疾病的治疗方法。
此外，她指出，她的实验室利用蛋白质组学揭示了激素nt - prop型利钠肽(BNP)功能的一些潜在机制，她说，这帮助重启了因缺乏对这些机制的了解而失败的心力衰竭临床试验。
马克斯普朗克生物化学研究所的Matthias Mann教授同样强调了蛋白质组学在过去十年中从一个专门的研究工具转变为在生命科学中具有广泛影响的方法，尽管他特别关注临床领域，强调蛋白质组学在该领域日益增长的相关性是过去十年的关键进展。
他说:“我选择的是‘转译转折’，事实上，蛋白质组学现在已经真正表明它已经为临床做好了准备。”“在20世纪末，我们首次进行了令人信服的临床蛋白质组学研究，首次发现了重要的生物标志物。所以，回顾过去，人们可能会说，这是2010年代发生的主要事情。”
2017年，曼恩和他的同事提出了一种新的方法在生物标记项目的发现和验证阶段，使用改进的仪器技术来测量大量患者队列中的数千个蛋白质，以开发蛋白质生物标记。vwin德赢ac米兰合作这种方法被他们称为“矩形”生物标记物开发，与传统的生物标记物开发方法形成对比，传统的生物标记物开发方法通常是在发现阶段广泛分析小队列，然后在验证和验证阶段对大队列的潜在标记物进行更有针对性的分析。
这种方法特别依赖于高通量，这是蛋白质组工作流程的一个领域取得显著进展近年来。
SISCAPA分析技术公司的首席执行官Leigh Anderson指出，这种通量的增加是一个关键的发展。
他说:“从我的角度来看，发表更多涉及1000多个样本的研究是进步的一个重要标志。”然而，对于这是否会转化为真正的临床进展，他更加谨慎。
“我不确定这代表了多大程度的分水岭，”他说。“这可能是蛋白质组学发现的又一次迭代——就像过去30年一样——没有严肃的后续研究和临床影响。”
国家癌症研究所癌症临床蛋白质组学研究办公室主任亨利·罗德里格斯(Henry Rodriguez)引用了另一个新兴的蛋白质组学应用，该应用有可能产生实质性的临床影响。
“在我看来，过去十年最重要的发展是它与基因组学的统一，”他说，并补充说，他相信这种被称为蛋白质基因组学的方法将在精确肿瘤学中发挥关键作用。
蛋白质基因组学是NCI的核心临床蛋白质组学肿瘤分析联盟(CPTAC)，由罗德里格斯领导。受下一代测序等技术以及蛋白质组学数据广度和质量改进的推动，该方法旨在整合蛋白质和核酸数据，希望结合多层分子信息将有助于更好地理解生物和疾病过程，并改进生物标志物的发现和开发。
例如，虽然基因组研究已经在癌症组织中发现了大量的基因变化，但很难评估哪些是有意义的，哪些很少或没有生物学相关性。蛋白质基因组学可以通过添加蛋白质组学数据来潜在地帮助这些工作。他们希望这些数据可以帮助确定哪些基因组畸变最终会转化为蛋白质水平的变化，假设这种变化比那些不会导致蛋白质变化的变化更有可能产生重大影响。
蛋白质基因组学在这十年中取得了迅速的进展，包括将其纳入到主要的临床研究项目中阿波罗(应用蛋白质基因组学组织学习和结果)计划是NCI、国防部和退伍军人事务部之间的一项伙伴关系，罗德里格斯说，该计划旨在“创建国家第一个医疗保健系统，在该系统中，癌症患者将定期筛查基因组异常和蛋白质组信息，目标是将他们的肿瘤类型与特定的靶向治疗相匹配。”
他说:“毫无疑问，随着技术的进步，vwin德赢ac米兰合作蛋白质组学与基因组学和其他组学(如代谢组学)的整合不仅是可取的，而且比以往任何时候都更有前景——这对精确医疗的发现和采用的进展都是必要的。”
斯坦福大学教授迈克尔·斯奈德(Michael Snyder)引用了2010年代强调的另一项临床发展——蛋白质组学在大规模纵向健康监测项目中的应用。作为该领域的主要研究人员之一，斯奈德目前正在为他的研究收集年度样本人类个人组学分析(hPOP)项目他的目标是通过这项研究从人类蛋白质组组织年会的与会者那里收集蛋白质组学和其他数据。他和他的同事在2016年的会议上招募了106人，2017年的会议上招募了115人，2018年的会议上招募了90人。
就过去十年中实际实现的临床潜力而言，很难超越MALDI质量定量基础微生物学的发展，Bruker和BioMérieux都是如此临床系统介绍使基于maldi的微生物鉴定成为世界各地医院和临床实验室的标准方法。
这是米歇尔·希尔的选择，她是QIMR伯格霍夫医学研究所精密与系统生物医学实验室的负责人。“在过去的十年里，蛋白质组学彻底改变了临床微生物学，”她说。
斯克里普斯的耶茨强调了一个在20世纪末才出现的应用——单细胞蛋白质组学。
他说:“新工艺……已经开始使对癌症细胞等感兴趣的细胞进行单细胞蛋白质组学研究成为现实。”
这项技术仍处于初级阶段，其中有一种第一个报告在2017年出现了基于质量谱的单细胞蛋白质大规模测量。从那时起，人们对这种方法的兴趣迅速增长。几个月前，太平洋西北国家实验室的研究人员发表了一篇论文高通量的工作流对于单细胞蛋白质组学，它能够识别每个细胞多达2300个蛋白质，每天分析大约100个细胞。
以免疫分析为基础的方法，旨在在单细胞水平上测量相对大量的蛋白质，在这十年中也取得了重大进展。在商业方面尤其如此，包括Fluidigm、NanoString Technologies、IsoPlexis、Akoya Biosciences、Zellkraftwerk、IonPath和Mission Bio在内的公司在过去十年中推出了单细胞蛋白质分析工具。
麦吉尔大学(McGill University)教授、西格尔癌症蛋白质组学中心(Segal Cancer Proteomics Centre)主任克里斯托弗·博彻斯(Christoph Borchers)的实验室大量参与临床工作，他选择了一个仍植根于更基础研究的应用。
“在结构蛋白质组学领域已经取得了巨大的进展，”他说。“许多工具、方法和试剂已经被开发出来，使得结构蛋白质组学现在对世界上的每个蛋白质组学实验室都是可行的。”
质谱结合肽交联和氢/氘交换(HDX)等方法的使用使蛋白质组学技术能够补充传统的结构研究方法，如x射线晶体学和低温电子显微镜。
这不仅打开了观察蛋白质表达或异构体如何对各种刺激或疾病状态作出反应的可能性，而且蛋白质结构是如何变化的，这是更好地理解它们在生物体中的功能的关键。
东北大学(Northeastern University)教授、蛋白质组学分析基础统计方法方面的专家奥尔加·维泰克(Olga Vitek)认为，这十年的关键收获不是任何离散的发展，而是一系列进展如何结合在一起，从而实现更高的吞吐量和更高的数据质量。
她说:“最重要的一点是数据质量和实验可扩展性的同时提高。”“为了实现这一目标，新的仪器、新的工作流程和相关软件都必须结合起来。”