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1、蛋白质组分析蛋白质组(proteome)源于蛋白质(protein)与基因组(genome)两个词的朵合,其定义为proteinsexpressedbyagenome,即一个基因组表达的全部蛋白质。目前认为蛋白质纽.的内涵是一个细胞、一类组织或一种生物的基因组所表达的全部蛋口质。蛋口质组学(proteomics)是研究蛋口质组的一门新兴学科,旨在阐明生物体全部蛋口质的表达模式及功能模式。蛋白质化学着重于单一蛋白质结构、功能的研究,例如某一种蛋白质或蛋白质亚基的全序列分析,三维立体结构的确定,这样的结构如何执行功能、在生理
2、上所扮演的角色,以及代谢的纶化机制等。蛋口质组学则是研究多种蛋口质组成的复朵系統。Proteomics的字尾“-omics”的意思是“组学”,代表对生物、生命体系研究工作方式的重新定义,也就是说,蛋口质组学是对基因组所表达的整套蛋口质的分析,其研究对象是多蛋口质混合物的“系统”行为,而不是“单一组成”的行为。它通过对一个大系统中包含的所有蛋白质进行分离、鉴定、表征和定最,提供关于该系统准确和全血的数据和信息。蛋口质组与基因组通常,一个细胞中表达两类基因:①必须功能蛋白质的基因;②行使细胞专一性功能蛋口质的基因。因此,一种
3、生物有一个基因组,但有许多蛋白质组。因此,蛋白质纽与基因组在内涵上有很大的不同,主要表现在以卜•四个方面:(1)蛋白质组具有多样性—EXON1EXON2EXON3EXON4—祗因EXOH4—转求物町空勇It(AllcrnaihcS
4、>licine>IFXOMFXO21XON3
5、1XOM卜O、2»OM
6、1Mif—EXON16XON2EXON2mRX/V翻译JR修悻tPm(framhti<>nalMcMiificatiofi.PTM>剪切(Clra^uc)Suc^rLipid图11」基因以多种mRNA形式剪接的示意图E
7、XON:外显子,其核细胞基因DNA中的编码序列。这样的序列可转录为RNA并进而翻译为蛋口质。P代表磷酸化,sugar代表糖基化,lipid代表脂肪酰化,Ub代表泛素化⑶。(2)在蛋白质组的研究中,时间和空间的影响都不可忽视(3)蛋口质间主要以相互作用的形式参与生命活动(4)蛋白质组研究对技术的依赖性和要求远远超过基因组学蛋白质组学研究对生物分析化学捉出的挑战表11・1目前蛋白质组学分析中使用的分离与鉴定技术&⑺士*是否需要技木标记是否可可测定的蛋白质可分离的方法的适用范围动态范围用于分子量范围蛋白点数IXMMtpa現行的
8、絡床r-诛斷方法・TXFa;I临床检购!希塾达到:的灵緻腹•JIIgG麒个细胞中的ftisKriAin学方法•经过険分级的■的抑皿白质饥学方法"普质的分/数__I殒白质分子数•估计的人体内徴白质的总敷(包拈%种变化的形式)•PTM检测传统的双向电泳方法(2-DE)否是10kD〜200kD1,0003,000定量闲难,方法的重复性差荧光双向差示凝胶电泳(DIGE)Cy-2,3or5fluorophores是I0kD-200kD10,000⑹3,000⑺适用于检测高表达水平、长半衰标记伯氨基期的蛋白质基于反和色谱的否是>5k
9、D的肽或蛋1002,500限于UV检测,二维色谱系统⑻白质未与MS联用适用于较复杂的可以用n,4/n'5标记氨基酸LC-MS/MS多维色谱系统(MudPit)是蛋白质经酶解后的多肽混合物10,0001918721101蛋白质混介物,进行MS分析前需进行分级分离>10kD,实际测通过肽质量指纹MALDI-TOF-MS否是定蛋白质经酶解25不适用图鉴定已分离的后的多肽混合物蛋白质利用蛋白质芯片SELDI-TOF-MS1111否是<40kD25不适用对生物样品中蹑白质的质量进行分析ICAT分析技术以ICAT试剂标记筑基是蛋白质
10、经酶解后的多肽混合物无数据496阳适用于含铳基蛋口质的相对定量分析cICAT分析技术以可裂解的Cl2/CI3ICAT试剂标记疏基否蛋口质经酶解后的多肽混合物10,000496适用于含疏基蛋白质的相对定量分析it::2・DE,双向电泳(twodimensionalelectrophoresis);DIGE,荧光双向差示凝胶电泳(fluorescencetwo-dimensionaldifferentialgelelectrophoresis);MudPit,用于蛋白质分离的多维色谱(multi-dimensionalfor
11、proteinidentification):SELDI-MS,表而増强激光解吸离了•化一质谱(surfaceenhancedlaserdesorptionionization-MS);基质辅助激光解吸离子化一质谱(MALDI-MS,malrix・assisledlaserdesorptionionization-M