טכנולוגיה נוספת שהמעבדה פיתחה מאפשרת התבוננות ואפיון של המערכת התאית האחראית על פירוק חלבונים – הפרוטאזום. זהו למעשה "פח אשפה" תאי המתמחה בסילוק חלבונים שסיימו את תפקידם, או כאלה שניזוקו וצריכים להישלח לפירוק.

התבוננות בתכולת פחי האשפה התאיים יכולה לחשוף פרטים לגבי אורח החיים של התא ומה קורה בתוכו, שקשה לגלות בדרכים אחרות. שימוש בטכנולוגיה הזו הוביל לגילוי של מנגנון פתולוגי המאפשר לתאים סרטניים לחמוק מזיהוי של מערכת החיסון על ידי שינוי פחי האשפה התאיים ואופן פירוק החלבונים בתוכם. על בסיס הטכנולוגיות והתגליות שפותחו במעבדה הוקמו כמה חברות, שמטרתן לקדם פיתוחים קליניים לדיאגנוסטיקה ולטיפול תרופתי במגוון רחב של מחלות.

העידן הפוסט-גנומי, שבו ריצוף הגנום האנושי הושלם, הביא עימו אתגרים חדשים בהבנת מנגנוני מחלה שאינם נגרמים ממוטציות גנטיות. ריצוף הפרוטאום האנושי, אוסף החלבונים המתבטאים ברקמות השונות בגופנו, הושלם לפני כעשור אבל ההבנה שלנו לגבי אופן פעילות החלבונים והמנגנונים שמבקרים אותם עדיין חלקית ביותר. הבנה זאת נדרשת כיוון שחלבונים הם יחידות הפעולה התאיות, שמבצעות את כל התהליכים בתאי גופנו, וליקויים בתפקודם גורמים למגוון רחב של מחלות.

במעבדתה של פרופסור יפעת מרבל מנסים לסגור את הפער הזה. במעבדה מפתחים טכנולוגיות פרוטאומיות חדשניות, כדי לחקור ולהבין מנגנוני בקרה של פעילות חלבונים ופירוקם. טכנולוגיה אחת התמקדה ביכולת לזהות שינויים כימיים שקרו לחלבונים כתוצאה משינוי בתנאי הסביבה, עקה או מצבי מחלה. בעזרת שילוב כלים חישוביים המעבדה פיתחה יכולת לאפיין שינויים כימיים רבים, על אלפי חלבונים במקביל, ובכך לחשוף אינפורמציה חדשה לגבי שינויים באופן פעילות החלבונים במצבי מחלה או לאחר טיפול תרופתי, ואלה יכולים לשמש לאבחון מחלות ורפואה מותאמת אישית.