蛋白质组学研究的主要步骤
蛋白质组学研究的主要步骤如下:1、蛋白质样品的制备:蛋白质样品的制备是蛋白质组学研究的首要环节,也是最为重要的部分。蛋白质样品的质量直接影响到科学研究的真实性和可信度。2、蛋白质的分离:双向凝胶电泳技术是目前最基础和常用的蛋白质分离方法,它能将数千种蛋白质同时分离与展示的分离技术。双向电泳分为等电聚焦电泳和SDS-PAGE两个步骤,即先进行等电聚焦电泳,按照pI的不同将蛋白分离,然后再进行SDS-PAGE 按照分子量的大小不同对蛋白进行分离。3、蛋白质双向电泳凝胶的染色。目前双向电泳凝胶的染色的方法有3种,分别为考马斯亮蓝染色法、银染法和荧光染色法。考马斯亮蓝染色法,操作简便,无毒性,染色后的背景及对比度良好。4、双向电泳凝胶图像的采集与分析:图像采集系统通过投射扫描根据吸光度的大小获碍蛋白质点的光密度信息。一般来说,该光密度值与蛋白质点的表达丰度成正比,以便于软件分析时的定量比较。完成图像采集后采用Image Master等图像分析软件进行分析。蛋白质的用处:1、蛋白质是建造和修复身体的重要原料,人体的发育以及受损细胞的修复和更新,都离不开蛋白质。2、蛋白质也能被分解为人体的生命活动提供能量。
蛋白组学的研究方法
蛋白组学的研究方法如下:蛋白质组学的发展既是技术所推动的也是受技术限制的。蛋白质组学研究成功与否,很大程度上取决于其技术方法水平的高低。蛋白质研究技术远比基因技术复杂和困难。不仅氨基酸残基种类远多于核苷酸残基(20/4), 而且蛋白质有着复杂的翻译后修饰,如磷酸化和糖基化等,给分离和分析蛋白质带来很多困难。此外,通过表达载体进行蛋白质的体外扩增和纯化也并非易事,从而难以制备大量的蛋白质。蛋白质组学的兴起对技术有了新的需求和挑战。蛋白质组的研究实质上是在细胞水平上对蛋白质进行大规模的平行分离和分析,往往要同时处理成千上万种蛋白质。因此,发展高通量、高灵敏度、高准确性的研究技术平台是现在乃至相当一段时间内蛋白质组学研究中的主要任务。当前在国际蛋白质组研究技术平台的技术基础和发展趋势有以下几个方面: 蛋白质组数据库是蛋白质组研究水平的标志和基础。瑞士的SWISS-PROT拥有目前世界上最大,种类最多的蛋白质组数据库。丹麦、英国、美国等也都建立了各具特色的蛋白质组数据库。生物信息学的发展已给蛋白质组研究提供了更方便有效的计算机分析软件;特别值得注意的是蛋白质质谱鉴定软件和算法发展迅速,如SWISS-PROT、Rockefeller大学、BHS宝护神、UCSF等都有自主的搜索软件和数据管理系统。最近发展的质谱数据直接搜寻基因组数据库使得质谱数据可直接进行基因注释、判断复杂的拼接方式。随着基因组学的迅速推进,会给蛋白质组研究提供更多更全的数据库。另外,对肽序列标记的从头测序软件也十分引人注目。
蛋白质组学简介
目录 1 拼音 2 英文参考 3 概念 4 基因组和蛋白质组的关系 1 拼音 dàn bái zhì zǔ xué 2 英文参考 Proteomics 3 概念 蛋白质组学是阐明生物体各种生物基因组在细胞中表达的全部蛋白质的表达模式及功能模式的学科;包括鉴定蛋白质的表达、存在方式(修饰形式)、结构、功能和相互作用等。 4 基因组和蛋白质组的关系 90年代初期开始实施的人类基因组计划,在经过各国科学家近10年的努力下,已经取得了巨大的成就。不仅完成了十余种模式生物(从大肠杆菌、酿酒酵母到线虫)基因组全序列的测定工作,还有望在2003年提前完成人类所有基因的全序列测定。那么,知道了人类的全部遗传密码即基因组序列,就可以任意控制人的生老病死吗?其实并不是这么简单。基因组学(genomics)虽然在基因活性和疾病的相关性方面为人类提供了有力根据,但实际上大部分疾病并不是因为基因改变所造成。并且,基因的表达方式错综复杂,同样的一个基因在不同条件、不同时期可能会起到完全不同的作用。关于这些方面的问题,基因组学是无法回答的。所以,随着人类基因组计划的逐步完成,科学家们又进一步提出了后基因组计划,蛋白质组(proteome)研究是其中一个很重要的内容。 那么,基因组和蛋白质组到底有什么联系?我们可以这样理解生命,遗传信息从DNA(基因)转变为一种被称作mRNA的中间转载体,然后再合成各式各样的结构蛋白质和功能蛋白质,构成一种有机体,完成生命的功能。基因→ mRNA→蛋白质,三位一体,构成了遗传信息的流程图,这即是传统的中心法则。现在已经证明,一个基因并不只存在一个相应的蛋白质,可能会有几个,甚至几十个。什么情况下会有什么样的蛋白,这不仅决定于基因,还与机体所处的周围环境以及机体本身的生理状态有关。并且,基因也不能直接决定一个功能蛋白。实际上,往往是通过基因的转录、表达产生一个蛋白质前体,在此基础上再进行加工、修饰,才成为一个具生物活性的蛋白质。这样的蛋白质还通过一系列的运输过程,到组织细胞内适当的位置才能发挥正常的生理作用。基因不能完全决定这样的蛋白质后期加工、修饰以及转运定位的全过程。而且,这些过程中的任何一个步骤发生微细的差错即可导致机体的疾病。纽约Rockefeller大学的细胞和分子生物学家Günter Blobel博士就是因其“蛋白质内在的信号分子活性,调节自身的细胞内转运和定位”研究上的卓越成就,获得了1999年诺贝尔医学奖和生理学奖。近些年来人们又发现蛋白质间亦存在类似于mRNA分子内的剪切、拼接,具有自身特有的活动规律。这种自主性不能从其基因编码序列中预测,而只能通过对其最终的功能蛋白进行分析。因此说,基因虽是遗传信息的源头,而功能性蛋白是基因功能的执行体。基因组计划的实现固然为生物有机体全体基因序列的确定、为未来生命科学研究奠定了坚实的基础,但是它并不能提供认识各种生命活动直接的分子基础,其间必须研究生命活动的执行体蛋白质这一重要环节。蛋白质组学(proteomics)研究即旨在解决这一问题。 蛋白质组(proteome)一词,源于蛋白质(protein)与 基因组(genome)两个词的杂合,意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”,即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础,也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。通过对正常个体及病理个体间的蛋白质组比较分析,我们可以找到某些“疾病特异性的蛋白质分子”,它们可成为新药物设计的分子靶点,或者也会为疾病的早期诊断提供分子标志。确实,那些世界范围内销路最好的药物本身是蛋白质或其作用靶点为某种蛋白质分子。因此,蛋白质组学研究不仅是探索生命奥秘的必须工作,也能为人类健康事业带来巨大的利益。
蛋白质组学的研究方法
蛋白质组学的研究方法有蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质功能确定、蛋白质靶向定量技术。1.蛋白质鉴定:可以利用一维电泳和二维电泳并结合Western等技术,利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等技术对蛋白质进行鉴定研究。2.翻译后修饰:很多mRNA表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化,糖基化,酶原激活等。翻译后修饰是蛋白质调节功能的重要方式,因此对蛋白质翻译后修饰的研究对阐明蛋白质的功能具有重要作用。3.蛋白质功能确定:如分析酶活性和确定酶底物,细胞因子的生物分析/配基-受体结合分析。可以利用基因敲除和反义技术分析基因表达产物-蛋白质的功能。另外对蛋白质表达出来后在细胞内的定位研究也在一定程度上有助于蛋白质功能的了解。Clontech的荧光蛋白表达系统就是研究蛋白质在细胞内定位的一个很好的工具。4.对人类而言,蛋白质组学的研究最终要服务于人类的健康,主要指促进分子医学的发展。如寻找药物的靶分子。很多药物本身就是蛋白质,而很多药物的靶分子也是蛋白质。药物也可以干预蛋白质-蛋白质相互作用。