蛋白质组学的研究方法及其进展幻灯片.pptVIP

 专题六 蛋白质组学的概念及其发展史 1、Proteome Proteomics Proteome： 1994年，由澳大利亚Macguarie大学的Wilkins等首先提出“proteome indicates the proteins expressed by a genome” “proteome”是由protein一词的前几个字母“prote”和genome一词的后几个字母“ome”拼接而成 对应于基因组的所有蛋白质构成的整体，不是局限于一个或几个蛋白质。 在空间和时间上动态变化着的整体。 Proteomics定义 蛋白质组学是以蛋白质组为研究对象，研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学 它在本质上指的是在大规模水平上、整体角度研究蛋白质特征： 细胞内动态变化的蛋白质组成成份 表达水平 （量） 翻译后的修饰（成熟与调控） 蛋白与蛋白相互作用（信号通路）等 由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生，细胞代谢等过程的整体而全面的认识 2.功能蛋白质组(functional proteome) 1997年，由Cordwell和Humphery-Smith提出的，它指的是在特定时间、特定环境和实验条件下基因组活跃表达的蛋白质。 从局部入手研究蛋白质组的各个功能亚群体。 将多个亚群体组合起来，逐步描绘出接近于生命细胞的“全部蛋白质”的蛋白质组图谱。 3、Proteome 与 Genome关系 互补的角度/空间来研究细胞的分子架构 相辅相成 Genome 导演 Proteome演员 Proteome 与 Genome区别 稳定性： Proteome 动态 Genome 静态 特异性 Proteome 组织和细胞特异性 Genome 无组织和细胞特异性 修饰化程度 Proteome 高 Genome 低 复杂程度 Proteome 高 （20aa + 高度多样性修饰） Genome 低 （4nt） 孤立行为与相互作用：Proteome 相互作用 Genome 孤立 二、蛋白组学的产生与发展 1、产生背景 基因组研究主要包括两方面的内容: 以全基因组测序为目标的结构基因组学 (Structural Genomics) 以基因功能鉴定为目标的功能基因组学(Functional Genomics) ,后者又往往被称为后基因组学。 功能基因组学利用基因组所提供的信息和产物 ,应用新的实验手段 ,通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能,力图从基因组整体水平上对基因的活动规律进行阐述。 对蛋白质的数量、结构、性质、相互关系和生物学功能进行全面深入的研究已成为生命科学研究的迫切需要和重要任务。 1997年召开了第一次国际“蛋白质组学”会议 1998年在美国旧金山召开了第二届国际蛋白质组学会议 1999年1月在英国伦敦举行了应用蛋白质组会议 我国也于1998年启动了蛋白质组学研究，在中科院上海生物化学研究所举办了两次全国性的蛋白质组学研讨会 2003成立了中国人类蛋白质组组织（CHHUPO），并分别于2003年9月、2004年8月以及2005年8月召开了中国蛋白质组学首届、第二届及第三届学术大会，2004年10月在中国北京召开了第三届国际蛋白质组学会议。 早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式 随着学科的发展，蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。 蛋白质翻译后修饰研究 蛋白质-蛋白质相互作用研究 蛋白质高级结构的解析目前仍独树一帜 蛋白质组学研究趋势 在基础研究方面 蛋白质组研究技术已被应用到各种生命科学领域 在应用研究方面 蛋白质组学将成为寻找疾病分子标记和药物靶标最有效的方法之一 在技术发展方面 研究方法将更强调各种方法间的整合和互补，以适应不同蛋白质的不同特征 蛋白质组学与其它学科的交叉互动日期显著 蛋白质组学为一种新生领域，目前还处于初期发展阶段，仍有许多困难有待克服。 蛋白质组研究更为复杂和困难： 蛋白质数目大大超过基因数目。 蛋白质随时间和空间而变化。 蛋白质性质各异 。 传统的蛋白质研究方式无法满足需要 生命现象的发生往往是多因素影响的，涉及多个蛋白质 多个蛋白质的参与是交织成网络的 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的 传统对单个蛋白质进行研究的方式已无法满足后基因组时代的要求 蛋白质组学研究思路与方法 策略 条件 基本路线 技术 一、研究策略 两条互补的实验流程 基于凝