功能蛋白质组学研究

1　蛋白质组学产生的科学背景人类基因组计划 (ＨＧＰ)是由美国科学家于 1985年率先提出的 ,1990年正式启动 ,目的是谱写出人类细胞内基因组的所有信息 ,经过 10年时间 ,多国科学家共同努力 ,2 0 0 0年 6月 2 8日科学家公布人类基因组“工作框架图” ,2 0 0 1年 2月 12日 ,中、美、日、德、法、英六国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱和初步分析结果 ,这次公布的人类基因组图谱是在原工作框架图的基础上经过分析、整理、分类和排列后得到的。它更为准确、清晰、完整 ,对其初步分析表明 ,人类基因组由 3 1.64 7亿个碱基对组成 ,…     

蛋白质组学检测技术临床应用

随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代,即蛋白质组学。蛋白质组学是研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学,与基因组学相比,它能从更深层次上揭示生命活动的规律。短短10余年,蛋白质组学迅猛发展,成为令人瞩目的科研热点：2001年,国际人类蛋白质组组织（human proteome origanization,HUPO）成立,同时提出“人类蛋白质组计划”（human protemoe project,HPP）,迄今为止,     

蛋白质组学在肿瘤标志筛查及研究中应用与评价

在人类基因组计划实施和完成后，研究重点已转移到基因的功能上，从而进入基因组时代。而生物功能主要执行者是蛋白质，1994年澳大利亚Macquarie大学的wilkius和williams首先提出蛋白质组学（Proteome）的概念，Proteome一词是蛋白质（Protein）与基因组学（genome）两个词的组合，指的是一种基因组所表达的全部蛋白质，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质，而蛋白质组的研究是功能基因组学研究的核心，称为蛋白质组学。     

质谱技术在蛋白质组学中的应用

蛋白质组学是后基因组时代的一个新领域,它通过在蛋白质水平上对细胞或机体基因表达的整体蛋白质的定量研究,来揭示生命的过程和解释基因表达控制的机理[1].蛋白质组学分为表达蛋白质组学(Expression Proteomics)和细胞图谱蛋白质组学(Cell Map Proteomics),前者指细胞和组织表达的蛋白质的定量图谱,它依赖二维凝胶电泳图谱和图像分析,它能在整体蛋白质水平上研究细胞的通路,以及疾病、药物和其它生物刺激所引起的紊乱,因此它可能发现疾病标志和阐明生物通路;后者是指通过纯化细胞器或蛋白质复合物,用质谱鉴定蛋白质组分,确定蛋白质和蛋白质相互作用的亚细胞位置[2].90年代以来随着人类基因组计划的实施,引发了生物信息学(Bioinformatics)的发展,使蛋白质分析发生了革命性的变化.现在将高分辨2-维电泳、高灵敏度的生物质谱和快速增长的蛋白质和DNA数据库三者结合起来,为高通量的蛋白质组学(High throughout Proteomics)铺平了道路[3].这里主要介绍质谱技术在蛋白质组学中的应用.     

蛋白质组学研究与进展

随着分子生物学的飞速发展，最为世人瞩目的人类基因组计划即将提前完成。人类将向了解自己的生命奥秘这一目标迈进一大步。基因是遗传信息的携带者，而生命活动的执行者却是蛋白质，即基因的表达产物。因此，即使得到人类全部基因序列，也只是解决了遗传信息库的问题。人类揭示整个生命活动的规律，就必须研究基因的物产——蛋白质。相对于基因组而言，后者称为蛋白质组。     

我国人类功能基因研究与开发策略

2003年在纪念DNA双螺旋结构发表50周年之际，由美、英、日、法、德和中国科学家经过13年努力绘制的人类基因组全序列图终于完成，以序列分析为主的人类基因组计划的目标已经实现。人类现在已经进入了后基因组时代，研究的重点转向人类功能基因组学，这一领域研究是生物技术产业和健康产业的核心，蕴藏着巨大的产业化潜能和经济效益，并与人类健康息息相关。基于基因组研究成果为基础的基因工程药物、基因治疗、生物芯片诊断技术等具有极为广阔的应用前景，将会从根本上改变疾病诊断、治疗和预防的传统健康产业模式，带来巨大的社会和经济效益。     

我国人类功能基因研究策略探讨

举世瞩目的人类基因组计划在2003年完成了全序列图的绘制。至2004年5月,第6、7、9、10、13、14、19、20、21、22号染色体和Y染色体的精确序列和注释已经公布,其他物种的全基因组序列分析工作也正在不断加速进行。目前GenBank的哺乳动物基因组草图就包括了小鼠、大鼠、牛、猪、狗、羊、猫等。这些数据可以提供给全世界的科学家免费下     

生物芯片及后基因组研究技术

随着人类基因组计划的迅猛发展，人类将完成25种染色体(22种常染色体，2种性染色体和1种线粒体染色体)共计30亿对碱基的序列测定，以及小鼠、果蝇、线虫等模式生物的全基因组序列的测定，人类基因组计划将由此进入后基因组时代，研究的重点将由发现基因转向发现基因的功能，人们将逐步阐明从基因到蛋白再到生命现象这一过程的奥秘。如何大规模研究人类约3．5万条基因的功能，特别是基因相互作     

人类癫痫脑组织的蛋白质组学研究

目的   建立癫痫患者脑组织差异表达的蛋白质谱,进一步阐明癫痫的发病机制、寻找新的治疗靶点。方法   采用双向荧光差异凝胶电泳(2D-DIGE)和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对癫痫患者致痫灶脑组织差异表达的蛋白质进行分析鉴定。结果   在患者致痫灶脑组织中共鉴定出15个蛋白质点出现1.5倍以上表达差异,其中13个下调,2个上调。结论   癫痫患者脑组织中存在多个差异表达的蛋白质,可能与癫痫的发病机制相关。     

后基因组时代全基因组调控网络研究

从DNA双螺旋结构分子模型建立到中心法则的提出,生命科学领域重大研究成果频出。随着人类以及其他模式生物基因组计划的完成,生命科学研究又将迎来一个新的时代。全基因组测序后展现在我们面前的是浩瀚的DNA序列信息,如何读懂,即解析出其中所有可能的编码基因及其生理功能,     

肝脏毒理学的蛋白质组学研究进展

蛋白质组学的研究是继基因组研究之后生命科学的最新前沿。蛋白质在疾病中的重要作用使得蛋白质组学在人类疾病的研究中有着极为重要的价值,目前已被广泛应用于各种疾病的研究中。肝脏是人体各种物质代谢、能量转换及供应     

后基因组时代营养代谢与支持研究

随着20世纪90年代人类基因组测序草图的完成,生命科学进入了后基因组时代。现代生物技术对生命科学的发展产生了深远的影响,营养代谢与支持作为生命科学的重要组成部分与现代生物技术的结合更为密切,所取得的进展已影响到人类的疾病治疗模式与健康。现就后基因组时代营养代谢与支持的发展现状及发展方向谈一下我们的观点和体会。     

传染病学临床研究生蛋白质组学技术理论教学实践与体会

人类基因组研究的兴起和取得的令人鼓舞的成果标志着生命科学进入了从总体、综合角度理解生命活动分子基础的新阶段。蛋白质是生命活动的真正执行者,基因的功能主要通过其编码的蛋白质来实现,因此蛋白质组学是基因组学研究逻辑性的发展。蛋白质组学被认为是后基因组时代最具代表性的部分,与基因组相比,蛋白质组的组成更为复杂,功能更为活跃,更接近生命活动的本质,其应用前景也更广泛和直接［1］。随着对生物学、物理、化学及信息学的各种尖端技术的综合应用,蛋白质组技术分析也正逐步变成高产量、高精确度的分析过程,因此蛋白质组学技术也越来越成为众多实验室乃至临床日常采用的支柱技术之一［2］。传染感染性疾病是由各种病原体侵入机体引起的疾病,病原体的结构相对较简单,易于培养和处理,突变株容易获得,其基因组相对较小,编码蛋白的数目比动、植物细胞少得多,有些微生物如大肠埃希菌的细胞代谢过程已研究得比较清楚,而且很多哺乳动物细胞代谢过程中所需基因在微生物体系中也是保守的,是研究蛋白质网络体系的理想的模式生物,很多病原微生物的基因组已完成测序工作,这些DNA 序列的信息为进一步研究蛋白质组奠定了良好的基础［3］。尤其近年来,新发突发性传染病再度肆虐,对于未知病原体的快速应急鉴定和检测也急迫要求传染病从业人员了解和掌握蛋白质组学相关技术。本院在2012年针对传染病学研究生开设了蛋白质组学技术的理论课,在教学实践过程中有一些心得体会,现报道如下。     

利用双向凝胶电泳和质谱技术进行前列腺癌差异蛋白质组学研究

目的 分离前列腺癌雄激素依赖型和非依赖型细胞系差异表达蛋白质,为进一步研究前列腺癌的蛋白组学打下基础. 方法 培养前列腺癌雄激素依赖型(LNCaP)和非依赖型(DU145)细胞系,分别提取两种细胞系的总蛋白,进行等电点聚焦和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,对所得胶图利用ImageMaster4.01软件进行分析,选取差异点进行质谱分析,对分析结果进行数据库检索. 结果 得到了分辨率和重复性均好的前列腺癌雄激素依赖型和非依赖型细胞系的双向凝胶电泳图谱,每块凝胶上平均蛋白质点数为816±15,通过分析得到3倍差异点41个,完全差异点10个.对完全差异点进行质谱分析和数据库检索得到与差异点相对应的3个蛋白质,其中第83号和175号为未命名蛋白质,第632号蛋白质是KIAA1283蛋白质,具有载脂蛋白功能. 结论 在前列腺癌激素依赖型和激素非依赖型细胞系中存在差异表达蛋白质,并可以利用双向凝胶电泳技术进行分离,为进一步研究前列腺癌的蛋白质组学和发病机制提供了线索.     

基因芯片技术及其应用

随着人类基因组学计划（HGP）的完成，基因组学研究的重心自然地从结构基因组学转向功能基因组学，弄清每个基因的功能、发现与其它基因的关系及其表达调控方式，成为后基因组时代的重要研究目标，现已建立的诸如Southern印迹、Northern印迹等有关基因表达、调控和功能研究技术操作复杂、自动化程度低．迫切要求建立一种高速度、高通量的测定核酸序列、检验基因表达的技术，正是在这种背景下基因芯片（genechip）技术应运而生。     

长链非编码RNAlinc00460在胃癌中的表达功能研究

目的 本研究的目的是探讨长链非编码RNAlinc00460在胃癌中的作用及其与胃癌患者临床病理特征和预后的关系。方法 通过癌症基因组图谱（TCGA）胃癌数据集系统评估linc00460的差异表达。然后,纳入88名接受胃癌手术的患者采用实时定量PCR验证TCGA结果。检测胃癌细胞株和正常人胃上皮细胞中linc00460的表达情况。采用基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)方法预测linc00460的调控基因。将AGS细胞分别转染linc00460过表达质粒（pcDNA-linc00460）和阴性对照序列（pcDNA3.1）,分别采用Western Blot检测相关蛋白表达和CCK-8法检测两组细胞的增殖情况。结果 我们发现并证实linc00460在胃癌组织和细胞中显著高表达（P < 0.05）;高linc00460表达与患者M分期相关;linc00460表达与胃癌患者总生存期之间存在强烈的负相关（P < 0.05）;且Cox比例风险模型的单变量和多变量分析证实其为胃癌相关独立生存预测因子（P < 0.05）。linc00460高表达样本富集了linc00460高表达样本富集到P53类介质对DNA损伤反应信号转导的调控(P=0.002)、P53类介质对信号转导的正向调节作用(P<0.001)、细胞分裂的正向调节(P<0.001)、核分裂的正向调节(P=0.002)等基因集。AGS细胞过表达质粒pcDNA-linc00460转染组中linc00460表达水平显著高于pcDNA3.1组,差异有统计学意义（P<0.05）。Western Blot检测结果表明linc00460可下调P53蛋白表达,上调Bcl-2和Cyclin B1表达。CCK-8结果表明pcDNA- linc00460组AGS细胞增殖指数均显著高于pcDNA3.1组,差异有统计学意义（P<0.05）。结论 linc00460在胃癌组织中高表达,且其高表达的患者预后较差,linc00460可能通过上调P53信号通路促进胃癌细胞生长,linc00460可能参与了胃癌的恶性进展。     

“功能基因组和生物芯片”重大科技专项人类病症相关基因研究取得进展

科技部“功能基因组和生物芯片？重大科技专项目前共克隆鉴定了676个人类新基因，在人类重大疾病诊治等方面功能明确的基因278个、包括126个有重要生理功能基因，57个与肝癌有关的基因，49个与高血压、冠心病、糖尿病等相关基因，27个与心血管疾病及血糖调节相关新基因，19个与心血管及血糖调节相关功能基因；     

阿尔茨海默病患者视觉搜索的功能磁共振成像研究

目的采用功能磁共振成像（fMRI）方法研究阿尔茨海默病（AD）患者在完成视觉搜索任务时脑活动情况,探讨相应的神经解剖基础。方法13例临床诊断可能为AD的患者和13名年龄、性别与之相匹配的健康老年人参加了视觉搜索（单特征任务和联合特征任务,两者的差别在于后者需要注意转换）的实验测试,同时采用西门子Sonata1．5T成像系统,采集其脑部功能成像的数据,通过功能神经成像分析软件SPM99进行统计分析得到脑功能活动的图像。结果AD组在联合特征任务中有特定的缺陷,而在单特征任务时相对保持完好。2个研究组在联合特征搜索任务下的脑激活模式相似,包括顶叶、额叶和颞枕交界区、原始视皮层和皮层下结构,但不同脑区的激活强度和范围明显不同,表现为AD组双顶叶激活减少,而右侧颞枕交界区激活增加;在单特征任务下组间差异很小。结论AD组控制注意转换的神经机制有明显缺陷,AD组远隔部位其他脑区（腹侧视觉通路和颞叶）的激活,反映了脑内功能资源的动态性再分配。     

Orem自理模式联合连续被动活动锻炼仪对股骨头置换患者术后髋关节功能影响研究

目的:探究Orem自理模式联合连续被动活动(CPM)锻炼仪对股骨头置换患者术后髋关节功能的影响。方法:选择股骨头置换术的86例患者为研究对象,按照随机数字表法将其均分为实验组与对照组,每组各43例患者,对照组患者术后在常规康复训练的基础上增加Orem自理模式,实验组患者在对照组基础上加用CPM锻炼仪进行治疗,对比两组患者术前、术后7 d、术后21 d、术后60 d髋关节Harris评分,对比术前、术后60 d两组患者髋关节主动活动范围,对比两组患者术后并发症发生率、拄拐行走及脱拐行走时间。结果:①术前两组患者Harris评分对比差异不具有统计学意义(P>0.05),术后7 d、21 d、60 d实验组患者Harris评分高于对照组(P<0.05);②术前两组患者髋关节主动活动范围对比差异不具有统计学意义(P>0.05),术后实验组患者髋关节伸展、外展、内外旋角度均大于对照组(P<0.05);③术后实验组并发症发生率较低,拄拐行走时间及脱拐行走时间较短(P<0.05)。结论:Orem自理模式联合CPM锻炼仪能够加快股骨头置换患者术后髋关节的功能恢复,同时改善其关节活动度,降低术后并发症发生率。