《蛋白质组的含义》word版

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1、3.3蛋白质组学研究3.3.1功能基因组与蛋白质组3.3.2蛋白质组研究方法3.3.2.1二维电泳蛋白质提取与样品制备3.3.2.2二维电泳与细胞蛋白质的分离3.3.3.3图像分析与细胞蛋白谱的建立人类基因组计划被誉为20世纪的三大科技工程之一。其划时代的研究成果——人类基因组序列草图的完成，宣告了一个新的纪元——“后基因组时代”的到来。其中，功能基因组学（functionalgenomics）成为研究的重心，蛋白质组学（proteomics）则是其“中流砥柱”。正因为如此，Nature、Science分别在2001年2月15日、16日公布人类基因

2、组草图的同时，分别发表了“Andnowfortheproteome”（Nature409：747，2001）、“Proteomicsingenomeland”（Science291：1221，2001）的述评与展望，将蛋白质组学的地位提到前所未有的高度，认为是功能基因组学这一前沿研究的战略制高点，蛋白质组学将成为新世纪最大战略资源——人类基因尤其是重要功能基因争夺战的重要“战场”。以人类基因组计划为工程的基因组计划是20世纪仅次于曼哈顿原子弹研制计划与阿波罗登月计划的重大科技工程。其中，HGP旨在完成人基因组24条染色体上5万左右基因的作图(遗传图

3、与物理图)和30亿碱基的DNA全序列的测定。此计划自1990年实施以来进展神速：1994年人基因组全套遗传连锁图发表，1995年全基因组覆盖率高达94％的物理图问世；同年，汇集了人基因组初步全物理图，3、12、16、22号染色体高密度物理图以及30余万左右cDNA(EST)序列信息的“人基因组指南”经Nature结集出版[3]；2000年6月26日，宣告人类基因组序列草图测定完成；2001年2月15日、16日，国际人类基因组计划与美国Celera公司分别在Nature、Science公布人类基因组草图[4]。与此同时，模式生物与致病微生物等的基因组

4、研究亦如火如荼地展开。自1995年支原体(Mycoplasmagenitalium)和流感嗜血杆菌(Hemophilusinfluenzae)基因组全序列发表[5、6]以来，已相继有10余种原核生物的基因组全序列发表，如大肠杆菌(K-12)[7]。更令人振奋的是，第一个真核生物——酵母的基因组全序列于1996年完成[8]，次年，Nature再次推出(酵母基因组指南)专辑。此外，多细胞真核生物线虫(Caenorhabditiselegans)的全基因组序列测定也取得长足进展。截至2001年底，已有不少于75种生物的基因组全序列测定完成。一、蛋白质组研

5、究的开端“proteome'’(蛋白质组)一词由MarcWilkins于1994年在意大利Siena的一次2-DE电泳会议上首次提出。其导师澳大利亚Macquarie大学的。Keihh26Williams于同年向澳政府提出一项建议；通过对某一种生物的所有蛋白质全部进行质谱筛选与序列分析，以一种不同于DNA快速测序的途径对其提供分子水平的全面分析。1995年，悉尼大学HumpherysmithI实验室与Williams等辱家实验室合作，对至今已知最小的自我复制生物Mycolasmagenitalium（一种支原体)进行了蛋白质成分的大规模分离与鉴定，

6、并在文献中首次公开使用“pro-teome”一词，同时指出该文所采用的技术体系对于大规模鉴定并分析基因对应的产物以及发现新型蛋白均具有十分重要的意义[1]。二、蛋白质组的含义根据WilkinsMR等[24]的定义，“proteome”一词源于“PROTEin”与“genOME”的杂合，意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”：Swinbanks[3]则指出“proteome”代表一完整生物的全套蛋白质。与此同时，KahnP则认为“proteome”反映不同细胞的不同蛋白质组合[2]。由此可见，“proteome”有三种不同的含义：一个基因组、一种生物或

7、一种细胞／组织所表达的全套蛋白质。三、蛋白质组研究的技术路线与相关技术一般细胞含有数千种乃至上万种蛋白质。蛋白质组研究的宗旨是将组织或细胞所有蛋白质(至少是大部分)。分离与鉴定。为达到目的，它引进了下列技术[21]：双向电泳(2-DE)，如ISO-DALT、tPG-DALT或NEPHGE；图像分析系统，如ELSIE4＆8、gellab工＆Ⅱ、：MELANIEr＆Ⅱ、QUEST工＆Ⅱ与PDQlUEST、TYCHO＆KEPLAR；蛋白质鉴定方法，如氨基酸组成分析、序列测定、肽质量指纹图《peptidemassfingerprinting，PMF)二相对

8、分子质量精确测定；HTS(highthroughputsystern)系统与大规模样品处理机器人；数据库设置与检索系统[2