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1、1 / 6 蛋白质组学内容包括：蛋白质结构、分布。蛋白质功能、丰度变化。蛋白质修饰、蛋白质间相互作用、蛋白质与疾病的关联性蛋白质组 生命现象的发生往往是多因素影响的，必然涉及到多个蛋白质。(2 多个蛋白质的参与是交织成网络的，或平行发生，或呈级联因果。(3 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的、动态的，并不象基因组那样基本固定不变。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识，必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究Global proteomics:identify and catalog all possible proteins in an organism. Targeted pr
2、oteomics identify and catalog a subset of proteins involved in a specific pathway, disease ,or other specific facet you wish to study. Structural proteomics . determine the 3-D structure of all proteins 蛋白质组研究的三大基本支撑技术：双向电泳技术、计算机图像分析与大规模处理技术以及质谱技术。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱主要技术包括：基质辅助激光解吸电离技术和线性飞行时间质量检测器MALDI
3、的原理将分析物分散在基质分子( 尼古丁酸及其同系物中并形成晶体，当用激光精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 2 / 6 (337nm 的氮激光 照射晶体时，基质分子吸收激光能量，样品解吸附，基质样品之间发生电荷转移使样品分子电离。基质的使用是这一电离技术的关键，基质吸收了激光的大部分能量并气化，同时将样品分子带入气相，样品分子只吸收少量激光能量，避免了分子化学键的断裂。基质在样品离子形成过程中充当了质子化或去质子化试剂，使样品分子带上
4、正电荷或负电荷。TOF 原理离子源中每一脉冲激光产生的离子先经过一个加速电场，获得动能，再进入一个高真空无电场飞行管道离子在此无电场飞行管道内以在加速电场获得的速度飞行。质量较轻的离子飞行速度快，较早到达检测器，较重的离子飞行速度慢，较晚到达检测器，离子的飞行时间与其质荷比的平方根(mz 成正比，通过检测飞行时间来测定离子的质荷比。3、运用生物质谱技术鉴定蛋白质肽质量指纹谱 (peptide mass fingerprinting，PMF 鉴定蛋白质串联质谱 如相对分子质量、等电点、序列、氨基酸组成、肽质量指纹谱等在蛋白质数据库中检索，寻找与这些参数相符的蛋白质。用 PMF鉴定蛋白质是目前蛋白
5、质组研究中较为常用的鉴定方法这一技术于 1993 年被多个研究小组分别独立提出，肽质量指纹谱是指蛋白质被酶切位点专一的蛋白酶水解后得到的肽片段质量图谱。由于每种蛋白质的氨基酸序列 ( 一级结构 都不同，蛋白质被酶水解后，产生的肽片段序列也各不相同，其肽混合物质量数亦具特征性，所以称为指纹谱，可用于蛋白质的鉴定，即用实验测得的蛋白质酶解肽段质量数在蛋白质数据库中检索，寻找具有相似肽指纹谱的蛋白质。电泳胶上的蛋白质可被原位酶切或转印到PVDF膜上酶切得到肽混合物，经质谱分析得到PMF ，检索数据库进行鉴定。还可以选取肽混合物中的某一肽段通过串联质谱测序鉴定 . 三、应用1、在肿瘤研究中的应用蛋白组
6、学技术为肿瘤研究拓开了新的途径, 该技术能够动态、整体、定量地观察肿瘤的发生、发展过程。组织或器官癌变后, 所引起的蛋白质种类和(或 数量的变化 , 通过比较正常和“病变”细胞或组织中蛋白质表达的数量、位置以及修饰状态等方面的差异, 可以发现与病理改变相关的蛋白质和疾病特异性蛋白质。主要用于: 肿瘤标记物的筛选及鉴定。肿瘤分类及早期筛查。肿瘤的疗效评估及预后判断。探索肿瘤的发生机制。已知肿瘤相关基因产物的研究。2、在药物研究中的应用精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - -
7、 - - - - - - - - 随着基因组学、组合化学和高通量筛选等现代科技的发展, 以药物发现为中心的药物研究不断取得新的突破。特别是蛋白质组学这门新科学的发展, 大大加速和简化了新药开发的过程。蛋白质组学作为一种全新的技术平台, 正日益广泛地应用于药物研究中1）药物靶点的发现与药物靶点的确认药物进入机体后多是通过与特异的靶蛋白作用而发挥药效达到治疗作用的, 蛋白质组学通过比较细胞或组织在健康或疾病状态下蛋白质数量或形态上的差异 , 建立蛋白质组图谱 , 并用相关软件对蛋白质图谱进行分析, 发现疾病相关蛋白质 , 找到有效的药物靶点。许多研究小组利用蛋白质组手段来研究白血病、肺结核、肝炎、
8、慢性骨骼疾病、心血管疾病及肿瘤等对人类威胁较严重的疾病的新药靶, 其已经成为疾病诊断、监测、治疗的有力工具。如Donohoe 等利用同位素亲和标签技术及串联质谱技术从胰腺癌患者的癌组织中鉴定出151 种蛋白质与正常胰腺组织相比异常表达, 这些蛋白质有望成为胰腺癌有效治疗的新的靶点。2）在药物作用机制研究中的应用目前, 不仅仅是新开发的药物, 就是许多现有的药物其作用机制还不甚清楚。近年来运用蛋白质组学技术, 分析一些活性化合物处理过的细胞、组织或体液表达的蛋白质组 , 构建差异蛋白质表达谱检测药物处理前后复杂的蛋白质的改变情况,可以更清楚更详尽地阐明药物的作用机制。3）药物毒理学研究蛋白质组学
9、还可用于药物的毒理学研究。通过比较给药前后细胞的蛋白质变化 , 可以鉴别出其毒理学的蛋白质标志物, 弄清毒理学的分子机制 , 建立一个相应于特异性药物的组织蛋白质数据库, 获得药物毒理学信息。通过该数据库可以快速准确地筛选或预测药物的毒性, 推断某个新化合物的毒性反应 。3、在农业中的应用蛋白质组学技术在农业科学研究中具有广泛的应用，如核不育和细胞质雄性研究，病虫害等生物胁迫蛋白质组学研究，缺氧胁迫、热胁迫、损伤胁迫等非生物胁迫研究、各种突变体研究、组织和细胞器叶绿体、线粒体等）蛋白质组研究等。1）不育性蛋白质组研究2）生物胁迫蛋白质组研究3）非生物胁迫蛋白质组研究4）突变体蛋白质组研究5）组
10、织和细胞器蛋白质组研究4、在病原微生物中的应用精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 4 / 6 1）病原微生物鉴定2）病原微生物耐药机理的研究1. 双向凝胶电泳双向凝胶电泳的原理是第一向基于蛋白质的等电点不同用等电聚焦分离，第二向则按分子量的不同用SDS-PAGE 分离，把复杂蛋白混合物中的蛋白质在二维平面上分开。由于双向电泳技术在蛋白质组与医学研究中所处的重要位置，它可用于蛋白质转录及转录后修饰研究，蛋白质组的比较和蛋白质间的相互作用
11、，细胞分化凋亡研究，致病机制及耐药机制的研究，疗效监测，新药开发，癌症研究，蛋白纯度检查，小量蛋白纯化，新替代疫苗的研制等许多方面。近年来经过多方面改进已成为研究蛋白质组的最有使用价值的核心方法。生物质谱生物质谱技术是蛋白质组学研究中最重要的鉴定技术，其基本原理是样品分子离子化后，根据不同离子之间的荷质比M/E）的差异来分离并确定分子量. 3.2 离子阱质谱 ESI-MS ） ESI- MS是利用高电场使质谱进样端的毛细管柱流出的液滴带电，在N2 气流的作用下，液滴溶剂蒸发，表面积缩小，表面电荷密度不断增加，直至产生的库仑力与液滴表面张力达到雷利极限，液滴爆裂为带电的子液滴，这一过程不断重复使
12、最终的液滴非常细小呈喷雾状，这时液滴表面的电场非常强大，使分析物离子化并以带单电荷或多电荷的离子形式进入质量分析器。ESI-MS从液相中产生离子，一般说来，肽段的混合物经过液相色谱分离后，经过偶联的与在线连接的离子阱质谱分析，给出肽片段的精确的氨基酸序列, 但是 分析时间一般较长。目前，许多实验室两种质谱方法连用，获得有意义的蛋白质的肽段序列，设计探针或引物来获得有意义的基因。随着蛋白质组研究的深入，又有多种新型质谱仪出现，主要是在上述质谱仪的基础上进行改进与重新组合。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - -
13、 - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 5 / 6 结构域是球状蛋白的折叠单位结构域一般有 100-200 氨基酸残基结构域之间常常有一段柔性的肽段相连，形成铰链区，使结构域之间可以发生相对移动结构域承担一定的生物功能，几个结构域协同作用，可体现出蛋白质的总体功能三级结构的特点在一级结构相差很远的氨基酸残基在三级结构上可能相距很近球形蛋白的三级结构很密实，内部是疏水核大的球形蛋白有多个结构域蛋白变性后的现象结晶，生物活性丧失疏水侧链基团外露，分子结构伸展松散理化性质改变，溶解度降低，沉淀，粘度增加生物化学性质改变，易被蛋白酶水解精品资料 - - - 欢迎下载 -
14、 - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 6 / 6 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -