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第10章 蛋白质组与蛋白质组学 蛋白质组与蛋白质组学 蛋白质组与蛋白质组学 第一节 蛋白质组与蛋白质组学的定义 第一节 蛋白质组与蛋白质组学的定义 蛋白质组 protein + genome proteome 一种基因组所表达的全套蛋白质 一个细胞或一个机体的基因所表达的全部蛋白质 一、蛋白质组与蛋白质组学的定义 蛋白质组学 旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式与功能模式 从整体的角度分析、鉴定细胞内动态变化的蛋白质的组成、结构、性质、表达水平与修饰状态,了解蛋白质之间、蛋白质与大分子之间的相互作用与联系,揭示蛋白质的功能与细胞生命活动的规律 第二节 蛋白质组及其质点的分离与分析 一、 分 离 纯 化 一、分 离 纯 化 所含目的蛋白质含量 材料易得 一、分 离 纯 化 机械法 物理法 化学法 根据蛋白质溶解度、分子大小及形状、电离性 质、生物学功能的差异进行： 1、根据溶解度 2、根据分子量 透析和超滤 平衡离心 凝胶过滤层析 3 、根据电荷 毛细管电泳 离子交换层析 （四） 蛋白质分离纯化的条件 缓冲液 盐、金属离子和螯合剂 还原剂 去垢剂 蛋白酶抑制剂 表面效应 蛋白质的环境因素 温度 储存 二、分析鉴定 （一）Western印迹技术 基本操作步骤： 蛋白样品的制备 SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳 蛋白质的电转移 蛋白质与抗体的结合反应 目标蛋白质的显示 ? 特点 将SDS的高分辨能力与抗原抗体反应的特 异性、敏感性相结合 (灵敏度达到ng级) 蛋白电泳在变性条件下进行，消除了蛋白溶解、 聚集以及与外来蛋白共沉淀等问题 （二）二维凝胶电泳（2-DE) 是目前蛋白质组研究中最有效的分析鉴定技术之一 由两相组成： 第一相：等电聚焦凝胶电泳 根据蛋白质电荷差异 第二相：SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳 根据蛋白质分子量差异 2-DE原理示意图 2-DE分析的基本步骤 2-DE获得的蛋白质图谱 蛋白质染色 1）考马斯亮蓝染色：蛋白质常用的染色方法，灵敏度比银染低，但利于蛋白质的图谱分析。 2）银染色： 是一种灵敏度高、分辨率好、应用广泛的方法。缺点是银染条带与蛋白质量不成比例，不便于蛋白质图谱分析。银染时常常造成蛋白质末端封闭，不能进行序列分析。 铜染 通过2-DE得到的蛋白质分离图谱，需要经过摄像或扫描转换为以像素为基础的、具有不同灰度强弱和一定边界方向的斑点电脑信号。 2-DE图像分析软件包操作过程： 放射性核素标记亲和标签法 蛋白质芯片 原理:将样品离子化,根据不同的质量和电荷差异确定分子量的技术。 应用:1）蛋白质序列分析：质谱形成的肽离子为母离子，与惰性气体碰撞，使肽链中肽健断裂，性成一系列碎片，进行序列分析；2） 蛋白质修饰分析 应用 蛋白质的序列分析 研究蛋白质的修饰 （六） 其它方法 Edman降解法测定蛋白质多肽的排列顺序。 核磁共振（NMR）、荧光光谱法测定溶液中蛋白质 分子的结构。 X射线衍射分析法、小角中子衍射法测定晶体蛋白 质的分子结构等。 （一）蛋白质-蛋白质相互作用的形式 1、蛋白质亚基的聚合 2、交叉聚合 3、分子识别 4、分子的自我装配 5、多酶复合体 （二）蛋白质之间的相互作用力 氢键 范德华力 疏水键 离子键 （三）蛋白质相互作用的研究方法 1、酵母双杂交系统 蛋白质亲和层析 亲和印迹