2蛋白质学(Proteomics)课件.pptVIP

蛋白质组学(Proteomics) proteome一词于1994年提出，源于proteins和genome, 意思是proteins expressed by a genome。 蛋白质组学（proteomics) 研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学 蛋白质组的广义含义： 指某种细胞或组织中基因组所表达的所有的蛋白质。但与基因组不同的是，蛋白质组是一个动态的概念，因此有人用功能蛋白质组的概念，指的是细胞在一定阶段或与某一生理现象相关的所有蛋白质。 蛋白质组的狭义含义： 可以指不同类型细胞内蛋白质的变化，如正常细胞和异常细胞之间、细胞用药或不用药之间的蛋白质水平差异、不同组织细胞间的蛋白质类型的差异。 蛋白质组研究的意义和背景 人类基因组计划的实施和不足 1.人类基因组计划的提出是为了从根本上解决人们对生命本质的认识问题。 2.但实际情况并未达到理想地步，虽然人类已经完成数种基因组计划，但并未弄清所有基因与相应蛋白质的关系。这可能与蛋白质在翻译后的修饰是无法从mRNA水平来判断的原因。 蛋白质是生命活动的直接行使者 作为生命功能的行使者，蛋白质的功能是不言而喻的，它比基因更能直接地反映生命活动的功能和变化。许多生命活动是通过蛋白的活动来体现的，也只有通过对这些蛋白质的直接研究才能真正解开生命之谜。 对生物信息的反向思维 在生命科学的研究中，人们一般的思路是按中心法则的顺序来进行设计，即知道基因后再找蛋白质，然后再找其功能。 但在有的情况下这种经验不能奏效。 蛋白组学可从另一方面来进行探索。即找到蛋白再来找其基因。 蛋白研究的困难性 蛋白质与核酸相比，结构更复杂 前者与后者残基的比为20:4；后者能在体外进行合成、前者则不能；后者结构和组成的差异不大、前者有着复杂的翻译后修饰如磷酸化、甲基化等内容。 蛋白质的结构易被破坏 核酸在变性后能够复性，并且结构不被破坏(这一点正是人们所利用的)。 蛋白质结构一旦变性则很难恢复。 传统蛋白质研究与蛋白质组研究的比较 传统研究通常是针对一种或一类蛋白质的研究；后者对蛋白质的研究是在细胞水平上进行，往往要在一次进行上千种蛋白质的研究。 蛋白质组的研究体现了 整体性 动态性 系统性 蛋白组研究的技术体系和路线 蛋白质组研究主要分两个步骤 蛋白质组分离技术 蛋白质组分析技术 蛋白质的分离 将各种蛋白进行分离是进行后续分析的基础。分离的越细、分辨率越高将会为分析创造更好的条件。 常用的蛋白质分离手段有： 亲和层析 分子筛 离子交换 毛细管电泳 一向电泳 双向电泳 双向电泳技术 样品的制备 等电聚焦电泳(1向) SDS电泳(2向) 扫描保留图象 强大的分析软件进行数据分析 选定目标蛋白 切胶 后续分析 对胶的染色 图象的采集 图象分析和处理 * * * equilibrium 双向电泳的原理 Two dimensional electrophoresis 1、合成载体两性电解质（SCA） 2、非平衡pH梯度电泳（NEPHGE） 3、固相pH梯度等电聚焦（IPG IEF） 1、线性SDS、非线性SDSpH3 10 MW 100Kd 10Kd 2D map of HL-60 cell treated with ATRA 考马斯亮兰染色 银染 最为理想的是荧光染色 三色荧光染料染色的效果 * * *