蛋白质组学

蛋白质组学基础知识

蛋白质组学是蛋白质组概念的延伸。近年来蛋白质组学成为生命科学研究工作者喜爱的研究对象,蛋白质组学的研究可以在蛋白质水平和生命本质层次上研究和发现生命活动的规律和重要生理、病理现象的本质,揭示基因活动的动态表达。

蛋白质组(Proteome)的概念先由Marc Wilkins提出,指由一个基因组(Genome),或一个细胞、组织表达的所有蛋白质(protein)。

蛋白质组的概念与基因组的概念有许多差别,它随着组织、甚至环境状态的不同而改变。在转录时,一个基因可以多种mRNA形式剪接,一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物,蛋白质组中蛋白质的数目有时可以超过基因组的数目。蛋白质组学(Proteomics)处于早期“发育”状态,这个领域的专家否认它是单纯的方法学,就像基因组学一样,不是一个封闭的、概念化的稳定的知识体系,而是一个领域。

 

蛋白质组学

 

蛋白质的研究内容

1、结构蛋白质组学:主要是蛋白质表达模型的研究,包括蛋白质氨基酸序列、分析及空间结构的解析种类分析及数量确定;

2、功能蛋白质组学:主要是蛋白质功能模式的研究,">糖基化蛋白质组学包括蛋白质功能及蛋白质间的相互作用。

 

蛋白质组学的领域

1、蛋白质的微特性以供蛋白质的规模化鉴定和他们的后翻译饰;

2、“差异显示”蛋白质组学供蛋白质水平与疾病在广泛范围的有力应用比较;

3、应用特定的分析技术如质谱法(包括串联质谱法、生物质谱法)或酵母双杂交系统以及其他蛋白质组学研究新技术研究蛋白质-蛋白质相互作用。

 

蛋白质组学

 

蛋白质组学的研究技术

1、蛋白质分离技术

双向凝胶电泳(2DE),双向荧光差异电泳(2D-DIGE),等电聚焦电泳(IEF),液相色谱。

多维色谱(MDC),多维液相色谱(MDLC)。

2、蛋白质鉴定技术

一质谱:根据离子源的不同,分为基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和电喷雾质谱(ESI- MS)。

二级质谱:肽质量指纹图谱(PMF)。

新技术:稳定同位素特征标签生物质谱(SIAMS)

3、蛋白质分离策略

多维色谱法,包括大小排阻色谱法、离子交换色谱法、反相有效色谱法、疏水性相互作用色谱法等;

多维电泳技术,">多组学联合分析包括二维凝胶电泳法、自由流动电泳法、毛细管区带电泳法等;

亲合法,包括免疫印迹法、亲和捕获;

细胞器,膜的复合体分离。

4、二维凝胶电泳法

二维凝胶电泳的原理是基于蛋白质的等电点不同用等电聚焦分离,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。

2-DE有较好的分辨率,SDS-PAGE或单相IEF的分辨率仅为100个蛋白,而2-DE大约为3000个蛋白。

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