蛋白质组与蛋白质组学

1994年澳大利亚科学家针对后基因组时代研究趋势,提出了蛋白质组和蛋白质组学的新概念。即把基因组所编码的所有蛋白为研究对象,直接探讨基因、蛋白的功能。其核心技术包括双向电泳、质谱分析、生物信息学等。该技术在探索疾病发生、寻找新药等方而取得越来越广泛的应用。     

蛋白质组学在肺癌研究中的应用进展

蛋白质组学(proteomics)指的是在大规模水平上研究细胞内动态变化的蛋白质的翻译后修饰、组成与表达水平,探究蛋白质之间的相互作用,揭示蛋白质功能与细胞活动规律的学科.蛋白质组学技术主要包括蛋白质的分离、质谱鉴定及生物信息学等技术.     

糖尿病大鼠胰腺差异表达蛋白质组分析

目的 运用蛋白质组学方法,对糖尿病大鼠胰腺蛋白质的表达进行分析。方法用链脲佐菌素（STZ）诱发建立1型糖尿病大鼠模型。用双向凝胶电泳（2D-PAGE）分离大鼠胰腺组织蛋白质,图像分析软件对比分析大鼠的双向电泳图谱,差异表达蛋白经胶内酶切,用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)分析获得肽质量指纹图,使用Mascot方法进行检索鉴定。结果 对11个差异表达蛋白质进行分析鉴定,其中4个蛋白质得到有意义结果。结论 糖尿病大鼠胰腺蛋白质组的分析,有助于探索糖尿病的发病机制。     

不同转移潜能鼻咽癌细胞株的差异膜蛋白质组研究

目的:采用定量蛋白质组学技术筛选鼻咽癌转移相关的膜蛋白质。方法:在富集高转移鼻咽癌细胞株5–8F和不转移鼻咽癌细胞株6–10B膜蛋白质的基础上,采用稳定同位素18O标记结合串联质谱技术比较两株细胞膜蛋白质组的差异,采用Western印迹对差异表达膜蛋白质EphA2的表达水平进行验证,采用生物信息学方法对差异蛋白质进行GO(gene oncology)功能聚类和全基因组及代谢途径数据库(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)信号通路分析。结果:鉴定了31个5–8F与6–10B细胞的差异膜蛋白,其中25个蛋白质在5–8F中表达上调、6个蛋白质表达下调,Western印迹技术验证了差异膜蛋白质EphA2的表达。生物信息分析显示,差异膜蛋白的功能主要涉及细胞黏附、受体再循环和细胞连接等生物学过程,并参与了14个KEGG通路,其中许多通路涉及细胞黏附、细胞连接以及细胞运动。结论:31个差异膜蛋白质可能在鼻咽癌转移过程中发挥重要作用,为进一步研究鼻咽癌转移的分子机制提供了新线索。     

蛋白质组学研究技术及其联合应用

蛋白质组学是研究细胞、组织和器官内所有蛋白质的组成及其动态变化的科学,是在蛋白质水平上定量的、动态的、整体的研究生物体。目前蛋白质组学技术分为样品制备、分离和鉴定3个方面,其新技术主要有激光捕捉显微解剖法、离心超滤法、双向凝胶电泳、同位素亲和标签技术、色谱技术以及质谱技术等。然而,任何一种蛋白质组学研究技术都有其缺陷。因此多种技术的联合应用能使蛋白质组研究更精确和完整,是蛋白质组学的发展趋势。     

蛋白质组学技术分离及鉴定人脑氧化蛋白质

背景：氧化修饰蛋白质在脑老化及阿尔茨海默病等老年变性神经病的发病机制中扮演着重要角色。蛋白质组学技术可以发现氧化修饰蛋白质,为相关疾病的药物治疗选择新的靶标。 目的：建立以双向电泳结合Western blot及生物质谱技术分离、鉴定人脑氧化修饰蛋白质的方法。 方法：取3个无神经系统疾患的男性脑组织蛋白,第一向等电聚焦电泳后,固相pH梯度胶条同二硝基苯肼反应,然后行第二向SDS-PAGE电泳。2张相同凝胶中的1张行考马斯亮蓝染色,另1张凝胶上免疫荧光显色。同PVDF膜上显色点相对应的考染凝胶上的蛋白质点即为氧化修饰蛋白质。凝胶蛋白胶内酶解,基质辅助激光解析飞行时间串联质谱鉴定氧化修饰蛋白质。 结果与结论：从提取的脑组织中鉴定出β-肌动蛋白、天冬氨酸氨基转移酶、果糖二磷酸醛缩酶、磷酸甘油酸激酶、1,3-磷酸甘油醛脱氢酶、碳酰还原酶1、磷酸丙糖异构酶、转酮醇酶、丙酮酸激酶、血清白蛋白前体、二氢嘧啶酶相关蛋白质2、热休克蛋白60为氧化修饰蛋白质。说明实验成功建立了用蛋白质组学技术分离及鉴定人脑氧化蛋白质的方法。     

蛋白质芯片技术及应用

在高密度微孔板技术和DNA微阵列技术的基础上发展起来的蛋白质芯片技术,能够在蛋白质水平上进行基因高通量表达分析,从而成为蛋白质组学研究的有效方法。蛋白质芯片依靠手工、压印或喷墨的方法将探针蛋白点样在化学膜、凝胶、微孔板或玻片上形成阵列,经过与样品的杂交捕获靶蛋白,再用原子力显微镜、磷光成像仪、光密度仪或激光共聚焦扫描仪进行检测,获得靶蛋白表达的种类、数量及关联等信息。蛋白质芯片已经用于研究蛋白质表达谱构成及变化、蛋白质与生物分子(蛋白质、核酸、配体等)的相互作用、抗原体筛选、酶与底物相互作用。蛋白质芯片在医学临床诊断、疗效分析和药物筛选方面具有潜在的重要应用价值。     

蛋白质研究方法及在疾病研究中的应用

随着人类基因组计划的逐步完成,对基因功能的研究逐渐成了新的研究热点.蛋白质是基因功能的主要体现者和执行者,其表达模式和功能的研究成为后基因组时代研究的重要内容.蛋白质组学的兴起,以及人们对蛋白质结构和功能等性质的研究,可以阐述生命活动在生理或病理条件下的变化机制,进一步有利于研究人类疾病的发病机制.同时,蛋白质性质的研究技术也在不断改进和发展中,如双向电泳技术、质谱技术、酵母双杂交技术以及用于蛋白质结构和序列分析的生物信息学技术等都已经广泛应用于人类疾病研究,为疾病的早期诊断、预防与治疗等提供新的理论依据.目前,在确定诊断疾病相关的标记分子或标志物,深入病原微生物蛋白对宿主细胞的作用、人类蛋白质与疾病发病机制的研究以及引导新药开发、药靶发现和药物毒理学作用、药物耐药性研究等方面都取得了一定进展.该文主要对蛋白质性质研究的常用技术、在各种疾病中的应用以及当前存在的问题作简要综述.     

克罗恩病患者与健康人血清蛋白质组学比较初步研究

目的：应用蛋白质组学方法在患者血清中寻找与克罗恩病相关的蛋白质。方法: 采取克罗恩病患者以及正常成人血清蛋白样本各4例，用不同的CyDye荧光染料标记后进行胶内差异双向凝胶电泳(2-D DIGE)，并对获得的图谱进行分析及对差异蛋白质进行基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS) 鉴定和生物学信息分析。结果: 通过2-D DIGE分析，发现了克罗恩病患者中存在29个表达异常蛋白质点，质谱分析和数据库检索共鉴定出22种蛋白质，包括SER/THR，CD45，APC等。结论: 蛋白质组学能很好显示克罗恩病患者与正常人血清蛋白质表达差异，本研究鉴定的蛋白质可能为研究克罗恩病的生物学行为提供新的分子标记物。     

蛋白质组学在肿瘤诊断及治疗中的进展

蛋白质组(proteom e)指的是由一个基因组表达的全部蛋白质,由马克.威尔金斯(M arc W ilk ins)于1994年首先提出,旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式,鉴定蛋白质的存在方式(修饰形式),研究其结构、功能、定量和相互作用等。蛋白质组学研究的技术主要有双向凝胶电泳技术(2-DE),质谱技术(MS),以及生物信息学技术。目前认为恶性肿瘤的发生是由环境与遗传因素相互作用而导致许多基因突变,从而导致蛋白质的表达、结构和功能改变。蛋白质组学在肿瘤高危人群的筛选,肿瘤标志物的鉴定,肿瘤细胞的蛋白质分子变化的分析,以及肿瘤的预防、…     

蛋白质-蛋白质相互作用数据库的研究进展

随着人类蛋白质组学的飞速发展,出现了大量的蛋白质相互作用及其网络数据,因此寻找和预测蛋白质相互作用的生物信息学方法成了研究蛋白质互作必不可少的工具之一,本文主要从生物信息学角度对蛋白质相互作用数据库做一下简单的介绍,包括各数据库的来源、主要功能、应用范围、目前的发展状况及将来的发展方向等方面.     

HCV患者外周血单个核细胞蛋白质表达质谱分析

目的:应用比较蛋白质组学的方法分析丙型肝炎患者外周血单个核细胞蛋白质表达模式的变化及寻找丙型肝炎相关生物标记分子,进一步识别鉴定其差异表达蛋白质,分析其对丙型肝炎慢性化机制的意义.方法:应用固相化pH梯度双向凝胶电泳(2-DE)分离健康者(10)及HCV患者(28)PBMC的总蛋白质,凝胶银染显色后,PDQuest图像分析软件进行比较分析、识别差异表达的蛋白质,应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)获得差异蛋白点的肽质指纹图谱,通过SWISS-PROT数据库鉴定蛋白质.结果:得到两张2-DE图谱,HCV患者及健康者PBMC凝胶的蛋白质点数分别为625及614;初步筛选出HCV患者与健康者存在明显差异的12个蛋白点,经质谱分析,初步鉴定了10种蛋白质.这些差异蛋白质包括病毒蛋白、蛋白质合成与分解、三大代谢相关酶类、细胞结构相关蛋白质以及信号转导相关蛋白质.结论:应用2-DE及MALDI-TOF-MS方法建立了HCV患者PBMC双向凝胶电泳图谱,分离并初步鉴定了10种与HCV感染相关的差异表达的蛋白质,为研究HCV慢性化相关机制提供新的线索.     

胆囊癌组织的蛋白质组研究

目的: 通过分离并鉴定胆囊癌和胆囊良性组织的差异表达蛋白质,以发现可能用于早期诊断的胆囊癌肿瘤标志物。方法: 提取人胆囊癌和胆囊良性组织的总蛋白质,用双向电泳分离蛋白并进行比较。选择在胆囊癌组织中明显差异表达的蛋白点,行质谱分析。结果: 获得了分辨率和重复性均很好的凝胶蛋白图谱。对筛选出的在胆囊癌组织中明显差异表达的46个蛋白点,共有17个蛋白点被成功鉴定,其中在胆囊癌组织中高表达的为9个,低表达的为8个。结论: 胆囊癌组织相对于胆囊良性组织蛋白存在明显的差异,通过蛋白质组学方法筛选并鉴定出的这些蛋白质可能成为用于胆囊癌早期诊断和治疗的分子靶点。     

SELDI蛋白质芯片平台及其在结直肠癌蛋白质组学中的应用

结直肠癌是威胁人类健康的常见肿瘤之一，目前缺乏敏感度、特异度高的早期诊断方法。蛋白质组学为结直肠癌的许多研究领域开拓了新的视野，表面增强激光解吸／离子化飞行时间质谱（surface enhanced laser desorption ionization-time of flight-mass spectroscopy，SELDI-TOF-MS）蛋白质芯片平台是蛋白质组学的主要技术平台之一，本文综述了SELDI蛋白质芯片平台的基本原理、技术特点及其在结直肠癌蛋白质组学研究中的应用和展望。     

人晶状体上皮细胞蛋白质组的双向电泳和质谱鉴定

目的： 建立人晶状体上皮细胞蛋白质组研究体系，探讨双向电泳和质谱鉴定技术在人晶状体上皮细胞蛋白质组研究中的作用。 方法: 体外培养人晶状体上皮细胞株，用两种不同方法提取总蛋白，进行固相pH梯度(IPG)等电聚焦双向凝胶电泳，凝胶通过GS-800扫描仪（Bio-Rad）获取图像并使用PDQuest专业图像分析软件分析。在此基础之上，胰酶消化蛋白质斑点并进行质谱分析。 结果: 获得了重复性较好的人晶状体上皮细胞蛋白质组电泳图谱。晶状体蛋白质斑点在等电点pH值为4-7、相对分子质量为17-72 kD之间均有分布。其中高丰度蛋白点主要分布于分子量19-50 kD、PI 5-7范围内。2个蛋白点通过质谱分析和数据库的检索得到了初步的鉴定。 结论: 建立起了一个稳定的分析人晶状体上皮细胞蛋白质组学实验体系；为进一步研究人类晶状体在生理状态及白内障等病理条件下的改变提供了蛋白质组学的研究方法和途径。     

线粒体蛋白质组研究的进展

应用蛋白质组技术已对正常人胎盘和大鼠肝线粒体蛋白质进行分离与鉴定 ,补充了线粒体蛋白质组数据库 ,并且通过比较蛋白质组学研究技术寻找病理条件下线粒体差异表达的蛋白质 ,为疾病的诊断和治疗提供作用靶标。随着蛋白质组技术的发展和完善 ,一些新方法也被应用于线粒体蛋白质的研究 ,推动了线粒体研究的发展。线粒体蛋白质组研究虽然已取得了一些成果 ,但线粒体蛋白质组数据库中的数据仍较匮乏 ,并且还有一些问题亟待解决和改善     

蛋白质组和蛋白质组学

(接第 9卷第 3期 )“蛋白质是我们理解细胞功能和疾病过程的核心 ,如果在蛋白质组学方面没有共同的努力 ,基因组学的成果将不会成为现实” .何为蛋白质组和蛋白质组学 .蛋白质组被定义为细胞 ,器官或组织型的蛋白质成分的总称 ,而蛋白质组学是研究这些成分在指定的时间或特定的环境条件下的表达 .蛋白质组学体现了基因组学的工作和它的动态过程 .蛋白质组学可分为表达蛋白质组学 ,研究蛋白质表达的整体变化 .细胞图谱蛋白质组学 ,通过蛋白质复合物的分离系统地研究蛋白质与蛋白质的相互作用 ,在生长 ,疾病和细胞及组织的死亡过程中机体变化…     

结肠癌的蛋白质组学研究

目的： 通过比较结肠癌组织与正常结肠组织的蛋白质组表达差异，寻找结肠癌相关的蛋白质，选择敏感的分子标志物。方法： 运用蛋白质组学技术，对8例结肠癌患者的结肠癌组织和正常结肠组织进行胶内差异双向电泳（2-D），选择差异表达超过2倍的蛋白质进行MALDI-TOF质谱分析和生物学信息分析。结果： 成功建立结肠癌和正常结肠组织的双向凝胶电泳图谱，结肠癌组织和正常组织凝胶电泳图谱中平均蛋白质斑点数分别为3289和3066，其中表达差异超过2倍的斑点共有31个，质谱分析和数据库检索共鉴定出18种蛋白质，包括keratin 8、S100A6、protein disulfide isomerase等。从功能分析，这些差异蛋白质与癌细胞的发生、增殖、分化、转移等相关。结论： 蛋白质组学能很好地显示结肠癌组织与正常结肠组织间的蛋白质表达差异，本研究鉴定的18种差异蛋白质有可能为研究结肠癌的生物学行为提供新的分子标记物。     

糖蛋白质组研究进展

糖蛋白质组学作为蛋白质组学的一个重要分支,是目前蛋白质组学领域中的热点。本文就糖蛋白分类及研究现状、糖蛋白/糖肽富集方法、糖蛋白/糖肽鉴定技术及糖蛋白质组学的应用作了简要概述。     

慢性肾小球肾炎肾阴虚证血浆蛋白质双向凝胶电泳分析

目的初步观察慢性肾小球肾炎肾阴虚证患者血浆蛋白质组的变化与表达差异,为进一步探讨肾阴虚证的发生机制奠定基础。方法采用双向凝胶电泳（2-DE）技术分离慢性肾小球肾炎肾阴虚证患者、肾阳虚证患者和正常人的血浆总蛋白,银染显色;PDQest软件对凝胶图像进行定性定量差异表达分析;从中选取差异表达蛋白质斑点,通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）分析,获取肽质量指纹图谱（PMF）;通过Mscot-Wizard软件进行数据库搜索,鉴定蛋白质。结果与正常人和慢性肾小球肾炎肾阳虚证患者相比,在慢性肾小球肾炎肾阴虚证患者血浆蛋白质双向凝胶电泳图谱中绝对高表达的蛋白质斑点有80个,绝对低表达的蛋白质斑点有42个;定性差异表达分析发现,在慢性肾小球肾炎肾阴虚证患者血浆蛋白质双向凝胶电泳图谱中特异出现的蛋白质斑点有2个,缺失的蛋白质斑点有13个。结论同病异证患者血浆中存在差异表达蛋白质,利用蛋白质组学技术有望对中医证候的发生机制进行阐释。