[理学]4四、翻译水平的调节.ppt

酿酒酵母的蛋白质组研究　 　 利用双向电泳技术分析酵母蛋白谱的工作早于蛋白质组概念的提出.酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)基因组的完成及其蛋白质数据库在互联网上的建立,大大加速了这一工作.必威体育精装版版的数据库包括6000多页,每页代表一个已知或推测的酵母蛋白.它包含以下几方面的信息:ａ 以序列为基础的已知和推测的酵母蛋白的特征信息,如分子质量、等电点、氨基酸组成、多肽片段大小等;ｂ 一些研究得到的关于各种蛋白质在翻译后加工、亚细胞定位、功能分类方面的信息;ｃ 从以往的超过5000篇关于酵母蛋白研究的文章中获得的有关各种蛋白质功能、相互作用、突变表型的信息.借助数据库的有力推动,在双向电泳蛋白质谱上最明显的蛋白质斑点的大部分得到鉴定. 正在丹麦进行的一项研究计划分别作出野生型和将基因系统缺失的缺陷型酵母的双向蛋白质图谱.初步的研究表明,缺失单一基因将导致的结果并不只是缺乏此基因编码的蛋白质,而是能导致其他一系列蛋白质量的改变.一些蛋白质减少而另一些蛋白质增多,当然还有一些蛋白质被加工修饰而导致性状改变.单一基因缺失的结果总是引起蛋白质组全局性的变化.大约20%的酵母基因缺失是致死性的,另外80%则不然,这时机体能通过调节蛋白质的表达来对抗这种内源性的变化.这种基因缺失的研究可能会告诉我们一些关于细胞内蛋白质分子间相互“对话”和“作用”的重要信息,如蛋白质间的物理联系(这些蛋白质可能会组成蛋白质复合物)、信号传递途径,以帮助我们了解细胞是如何构成的以及是如何协同工作的。 　多细胞真核生物的蛋白质组研究 线虫的蛋白质组研究 果蝇的蛋白质组研究 　 人类的蛋白质组研究 　 植物的蛋白质组研究 线虫的蛋白质组研究 利用双向电泳技术,Ｂini对线虫(Ｃ.elegans)进行了蛋白质组分析,在等电点3.5-9和分子质量10-200kｕ的范围内可分辨2000个以上的蛋白质斑点,然后利用Ｅｄｍａｎ微量测序技术对其中24个斑点进行分析,得到其中12个蛋白质的Ｎ端序列.其余的由于Ｎ端封闭而未能测出序列.已测出的12个中有1个未能找到与其匹配的基因.另外11个与能量代谢、酸性核蛋白、Ｇ蛋白等对应.Ｃ.elegans的19000个基因已于1998年12月全部测出,预计会对蛋白质组的研究提供帮助。 果蝇的蛋白质组研究　　 不同性别果蝇(Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ)成虫的头、胸、腹部的蛋白质组图谱已被分别作出,总共约有1200个蛋白质被检出,其中的大多数在头、胸、腹中是相同的,但也发现了一部分其部位、性别特异的蛋白质. 　人类的蛋白质组研究　 　 人类的蛋白质组研究吸引了最多的注意力.由于人有着大量的组织、细胞类型和发育阶段,对人蛋白质组的研究主要聚焦在特异的组织、细胞和疾病上.已有的证据表明,尽管人的不同组织有着很大的功能差别,但其中的许多蛋白质是看家蛋白,因此它们的双向图谱可能也是近似的.这点与简单生物不同,简单生物在不同的发育阶段有着极不相同的蛋白质组.因此对于人类来说,一个高质量的基本的双向图谱是非常有用的,它可以作为其他组织、细胞的参照图谱.人的各种组织、器官、细胞乃至各种细胞器已被广泛研究. 人的各种体液(血液、淋巴、脊髓、乳汁和尿等)都被用于研究与某些疾病的关系。最近澳大利亚科学家利用双向电泳技术研究眼泪中的蛋白质与生理状态的关系.他们发现了一种新的蛋白质,这个蛋白质非常相似于在乳腺癌细胞里高表达的另一种蛋白质。这个发现可能会提供疾病诊治的新的手段。在一项利用蛋白质组研究技术进行的酒精对人体毒性的研究中发现,乙醇会改变血清蛋白糖基化作用,导致许多糖蛋白的糖基缺乏,如转铁蛋白。 与以往的经典蛋白质化学研究相比，蛋白质组的研究对象不再是单一或少数蛋白质，而是着眼于全面性和整体性，需要研究体系内所有蛋白质组分的物理、化学、生物学性质与功能，最终获得每个蛋白质组分的性质功能、 表达变化及翻译后加工的大规模信息。 蛋白质组与基因组的关系 蛋白质有自身特有的活动规律，如动态修饰、加工、转运定位、结构形成、代谢等，均无法从基因组水平上的研究获知。蛋白质构象病更难于只靠DNA序列来解释。 ＤＮＡ序列所提供的信息仅仅是一种静止的资源，而细胞的生命活动是通过各种蛋白质来实现的一种动态过程。一个机体内所有不同的细胞都共享同一基因组，然而同一个机体的不同细胞和不同组织却有不同的蛋白质组，而且机体在不同发育阶段，直至最后消亡的全过程中蛋白质组也在不断变化。因而蛋白质组要比基因组复杂得多。 正如Raj Parekh 所说的那样： “在一个细胞里，基因组能告诉我们理论上有哪些蛋白质会被表达，m