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1、第26卷哈尔滨师范大学自然科学学报Vo.l26,No.32010第3期NATURALSCIENCESJOURNALOFHARBINNORMALUNIVERSITY蛋白质组学的研究方法张玮钰,崔继哲(哈尔滨师范大学)摘要综述了近年来蛋白质组学研究中较为重要的蛋白质分离、蛋白质鉴定、蛋白质相互作用以及生物信息学等技术.关键词:蛋白质组学;蛋白质分离;蛋白质鉴定的方法.1蛋白质组学2.1蛋白质分离技术[1]2.1.1双向电泳1994年Wilkins和Williams提出了蛋白质组学(Proteomics)的概念.蛋白质组学研究在特定双向凝胶电泳技术(Tw
2、o-dimensionalgele环境、不同条件、不同细胞类型或特定生长发育阶lectrophoresis,2D-PAGE)是常用的蛋白质分离段某个细胞或某种组织的基因组表达的全部蛋白技术,该技术由OFarrell于1975年创立,主要依质.研究内容包括蛋白质的差异表达、蛋白质鉴定据蛋白质的等电点和分子量,使疏水性和相对丰和定量分析、翻译后修饰、亚细胞定位、生理功能度不同的复杂蛋白混合体系得到分离.此技术的及其相互作用网络等.蛋白质组学从整体蛋白质优点在于它能够研究蛋白的翻译后修饰(磷酸的水平,更深入、更接近生命本质的层次去发现和化,糖基化等).但此技术的
3、重现性不高,而且容探讨生命活动的规律及重要生理病理现象的本易导致蛋白丢失(主要是疏水性、低溶解度、极酸质.或极碱的蛋白质);对蛋白质分析的能力有限,只蛋白质组学是后基因组时代十分活跃的研究能同时分析上千个蛋白质,不足以满足高通量分[2]领域.随着人类基因组计划的完成,蛋白质组学的析蛋白质的需要.研究日益受到重视.近几年,国际上有关蛋白质组2.1.2高效液相色谱学的研究文献也呈指数级上升.目前,蛋白质组学高效液相色谱(highperformanceliquidchrom研究已经成为生命科学的热点领域,蛋白质组研atography,HPLC)最初被用于分离蛋白
4、质或多究的开展不仅是生命科学研究进入后基因组时代肽.近年来,高效液相色谱已成功应用于蛋白质组的里程碑,也是后基因组时代生命科学研究的核学中,它是基于样品分子在固定相(柱填料)和流心内容.动相(淋洗液)之间的特殊相互作用而实现样品分离的.无须变性处理样品,可实现上样、收集、在2蛋白质组学研究方法线分析的自动化.与双向电泳相比,它具有快速、[3]蛋白质分离技术、鉴定技术(如生物质谱技分辨率高的优点.术)、蛋白质相互作用分析技术以及生物数据库2.1.3毛细管电泳技术是蛋白质组研究的关键技术.近年来,这些技毛细管电泳(capillaryelectrophoresi
5、s,CE)又术有了较快的发展,在此基础上又出现了许多新称高效毛细管电泳(highperformancecapillarye收稿日期:2010-10-1184哈尔滨师范大学自然科学学报2010年lectrophoresis,HPCE),是一类以毛细管为分离通于实现自动化等优点.但质谱技术还存在一些固道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技有的局限性,如Leu和Ile、Lys和Gln不能区别;术.包括毛细管自由流动电泳、毛细管区带电泳有些多肽的固有序列不能用质谱测定;无法区分等.其优点是可实现在线自动分析,可用于相对分分子量和带电电荷相同的同分异构体等.最为重
6、子质量范围不适于2-DE的样品;其缺点是存在要的是仪器较昂贵.[4]对复杂样品分离不完全的现象.毛细管电泳实2.2.2多维蛋白质鉴定技术际上包含电泳、色谱及其交叉内容,它使分析化学多维蛋白质鉴定技术(multidimensionalpro得以从微升水平进入纳升水平,并使单细胞分析,teinidentificationtechnology,MudPIT)是指将总蛋乃至单分子分析成为可能.白混合物通过消化得到各种肽段,上样于强阳离2.2蛋白质鉴定技术子交换柱,然后不连续梯度洗脱到反向色谱柱上,2.2.1生物质谱技术再用具备梯度洗脱能力的洗脱液洗脱反向色谱[
7、6-7]生物质谱技术是通过测定样品的质荷比柱,对洗脱液直接用质谱进行解析.Maor等(m/z)来进行成分和结构分析的,是蛋白质鉴定用此法鉴定出294种带GST标签的泛素结合区[5][8]的主要技术.它具有灵敏度高、准确性好且易域捕获的蛋白质.其缺点是不能量化.表1蛋白质相互作用主要分析技术比较技术名称作用机理优点缺点适用范围只有靶蛋白和诱饵蛋白特异结合后,其易产生假阳性结中的诱饵蛋白结合于报道基因的启动果;只有定位于核常用于发现和研究新蛋白质的相互子才能启动报道基因在酵母细胞内的酵母双杂交灵敏度高内的相互作用蛋作用和功能,以及无损地研究抗原和表达,通过检测报
8、道基因表达产物判别白才能确保报告抗体的
