Proteomikk er studiet av alle proteiner i en celle, et vev eller en organisme. I proteomikken forsøker man å oppnå en fullstendig oversikt over alle proteiner en organisme kan produsere, proteinenes struktur og funksjon, og proteinenes interaksjoner med hverandre og andre molekyler i cellen. Den totale mengden proteiner i en celle, vev eller organisme kalles et proteom.
Laboratorier som har arbeidet med å finne sammensetningen av arvestoffet DNA i mange organismer (kalt genomikk), engasjerer seg i proteomikk for å finne ut hvilke proteiner genene koder for (se genetisk kode), hva proteinene gjør og hvordan de fungerer sammen i cellen.
Proteomikk er i utgangspunktet mye mer komplisert enn genomikk, siden genomet er relativt konstant i en organisme, mens proteomet vil variere med celletype og cellenes tilstand.
For mennesket og andre dyr er en kompliserendefaktor at proteomet er vesentlig større enn genomet; i menneskegenomet koder tilsynelatende rundt 22 000 gener for opp mot 400 000 proteiner.
Metoder
Det finnes mange ulike metoder og analyser man benytter seg av innen proteomikk. Hvilke metoder man bruker avhenger av hvilken organisme man forsker på og hvilke spørsmål man stiller seg.
Elektroforese og massespektrometri
Man kan separere de aller fleste proteiner i en celle fra hverandre ved såkalt 2D-elektroforese, der de forskjellige proteinene fremstår som enkeltprikker innenfor et rektangel. Man kan derfra isolere hvert enkelt protein og bestemme proteinets sammensetning ved for eksempel massespektrometri.
antistoffer
Andre metoder baserer seg på antistoffer for å påvise hvert enkelt protein. I diagnostisering av kreft og persontilpasset kreftbehandling (se også persontilpasset medisin) har man begynt å bruke storskala antistoffmetoder. Disse metodene screener hele proteomet på søken etter biomarkører som kan si noe om utviklingen av kreften og hva slags behandling pasienten bør ha.
Protein-protein interaksjon
Ofte ønsker man å finne ut hvilke proteiner som jobber sammen om en arbeidsoppgave i cellen. Da bruker man metoder som oppdager fysisk kontakt mellom proteiner (protein-protein interaksjon) fordi det ofte sier noe om hvilke proteiner som deltar i samme prosess. Dette kan også hjelpe forskerne oppdage og forstå nye proteiner man ikke kjente til fra før.
Bioinformatikk
På samme måte som i studiet av gener og genomer (genomikk) kan man få veldig mye data når man studerer mange proteiner i en celle. Mange av analysene gjøres av spesialiserte forskere kalt bioinformatikere (informatiker som jobber spesielt med biologiske data – se bioinformatikk) som bruker kompliserte dataprogrammer og algoritmer.
Historikk
Betegnelsen proteomikk ble første gang brukt i 1995.