유전체는 어떤 단백질이 생성될 수 있는지를 알려줍니다. 단백질체학은 실제로 어떤 단백질이 존재하는지를 알려줍니다. 단백질체학은 단백질의 발현, 변형, 상호작용 및 기능을 포함하여 단백질을 대규모로 연구하는 학문입니다. 단백질은 세포의 핵심 구성 요소이며, 질병, 약물 및 환경에 따라 그 수준이 변화합니다. 단백질체학은 이러한 역동적인 상태를 포착합니다.

이 분야는 질량 분석법과 분리 기술에 기반합니다. 시료를 펩타이드로 분해한 후 액체 크로마토그래피로 분리하고 질량 분석기로 분석합니다. 얻어진 스펙트럼을 단백질 데이터베이스와 비교하여 단백질을 식별하고 정량화합니다. 단일 실험에서 수천 개의 단백질을 검출할 수 있습니다. 인산화 및 당화와 같은 번역 후 변형 또한 분석할 수 있습니다.

단백질체학은 질병의 바이오마커를 찾고, 약물 작용 기전을 이해하며, 단백질 상호작용을 연구하는 데 사용됩니다. 암 연구에서는 종양 성장을 유발하는 단백질을 식별하는 데 사용되고, 미생물학에서는 병원균이 항생제에 어떻게 반응하는지 연구하는 데 사용되며, 농업에서는 작물의 스트레스 내성을 향상시키는 데 사용됩니다.

어려움은 기술적인 측면에 있습니다. 단백질은 세포당 수백만 개에서 몇 개에 이르기까지 존재량이 매우 다양합니다. 존재량이 적은 단백질은 검출하기 어렵습니다. 데이터는 복잡하고 해석에는 생물정보학이 필요합니다. 하지만 단백질체학은 성숙 단계에 접어들고 있으며, 유전체학 및 전사체학을 보완하여 생물학에 대한 더욱 포괄적인 그림을 제공하고 있습니다.