定量蛋白質組學研究的基本方法

㈠ 蛋白質組學的基本策略

蛋白質組(Proteome)的概念最先由Marc Wilkins提出，指由一個基因組(genome)，或一個細胞、組織表達的所有蛋白質(Protein). 蛋白質組的概念與基因組的概念有許多差別，它隨著組織、甚至環境狀態的不同而改變. 在轉錄時，一個基因可以多種mRNA形式剪接，並且，同一蛋白可能以許多形式進行翻譯後的修飾. 故一個蛋白質組不是一個基因組的直接產物，蛋白質組中蛋白質的數目有時可以超過基因組的數目. 蛋白質組學(Proteomics)處於早期「發育」狀態，這個領域的專家否認它是單純的方法學，就像基因組學一樣，不是一個封閉的、概念化的穩定的知識體系，而是一個領域. 蛋白質組學集中於動態描述基因調節，對基因表達的蛋白質水平進行定量的測定，鑒定疾病、葯物對生命過程的影響，以及解釋基因表達調控的機制. 作為一門科學，蛋白質組研究並非從零開始，它是已有20多年歷史的蛋白質(多肽)譜和基因產物圖譜技術的一種延伸. 多肽圖譜依靠雙向電泳(Two-dimensional gel electrophoresis, 2-DE)和進一步的圖象分析；而基因產物圖譜依靠多種分離後的分析，如質譜技術、氨基酸組分分析等.

㈡ 蛋白質組學的研究手段有哪些原來這里已經有回答了，還不滿意，希望詳盡點。

一 雙向電泳。雙向電泳(two-dimensional electrophoresis, 2-DE)與質譜(mass spectrum, MS)的結合是最常見的蛋白質組學的研究手段。雙向電泳包括第一向等電聚焦(Isoelectric focusing, IEF)和第二向SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis)。雙向電泳可以提供包含有分子量和等電點信息的二維圖譜
二 多維色譜法。在多維色譜法中，蛋白樣品通常先被消化成肽段，然後經過離子交換、反相HPLC(high-performance liquid chromatography)而被分離。該方法的中HPLC可以直接和質譜偶聯，可有效的分析極酸或極鹼、高度疏水等傳統2-DE方法難以分析的蛋白質，而且易於實現分析的自動化。
三 熒光差異凝膠電泳技術(differential in-gel electrophoresis, DIGE)。DIGE可用三種不同的熒光染料來分別對樣品進行標記，熒光染料可以通過醯胺鍵與蛋白質的賴氨酸ε-氨基共價結合。將標記的樣品混合然後在同一塊雙向電泳凝膠上分離。這樣在一塊雙向電泳凝膠上可獲得三幅圖像，即在一塊凝膠內分析不同的蛋白樣品。DIGE有效地改善了傳統2-DE的重復性。
四 定量蛋白質組學方法：
⑴ ICAT(isotope-coded affinity tags)方法。ICAT是用於定量蛋白質組學研究的穩定同位素標簽法的一種。在穩定同位素標簽法中，質譜可以通過識別標記的肽段和未標記的肽段之間的信號強度差異來達到定量的目的。在ICAT方法中，帶有生物素半分子的同位素標簽對樣品中蛋白質的半胱氨酸殘基進行標記，標記的蛋白樣品經過消化成為肽段後，經陽離子交換色譜和親和素親和純化，然後進入質譜鑒定。相同肽段在質譜上會表現為雙峰，峰的強度直接反應了該肽段對應的蛋白質在兩種樣品中的相對強度。ICAT的缺點是無法標記缺乏半胱氨酸殘基的蛋白質、會丟失轉錄後修飾信息、相同肽段由於標記上的差異在HPLC中會產生不一致的洗脫表現以及增加的生物素基團會增加質譜解析的復雜性[47][48]。

⑵ cICAT (cleavable isotope-coded affinity tags)。也是穩定同位素標簽法，基於ICAT。cICAT採用了13C和酸性可裂解生物素而克服了ICAT的部分缺點。

⑶ iTRAQ 。iTRAQ(isobaric tags for relative and absolute quantitation)法可同時分析多達四個不同樣品的，該方法不會丟失轉錄後修飾信息，因而可以用於信號轉導中的蛋白質磷酸化修飾的研究。

㈢ 六，蛋白組學的概念和研究方法有哪些

概念
蛋白質組學（Proteomics）一詞,源於蛋白質（protein）與 基因組學（genomics）兩個詞的組合,意指「一種基因組所表達的全套蛋白質」,即包括一種細胞乃至一種生物所表達的全部蛋白質.蛋白質組本質上指的是在大規模水平上研究蛋白質的特徵,包括蛋白質的表達水平,翻譯後的修飾,蛋白與蛋白相互作用等,由此獲得蛋白質水平上的關於疾病發生,細胞代謝等過程的整體而全面的認識
研究技術
二維電泳和質譜技術
應用
1.蛋白質鑒定：可以利用一維電泳和二維電泳並結合Western等技術,利用蛋白質晶元和抗體晶元及免疫共沉澱等技術對蛋白質進行鑒定研究.
2.翻譯後修飾：很多mRNA表達產生的蛋白質要經歷翻譯後修飾如磷酸化,糖基化,酶原激活等.翻譯後修飾是蛋白質調節功能的重要方式,因此對蛋白質翻譯後修飾的研究對闡明蛋白質的功能具有重要作用.
3.蛋白質功能確定：如分析酶活性和確定酶底物,細胞因子的生物分析/配基-受體結合分析.可以利用基因敲除和反義技術分析基因表達產物-蛋白質的功能.另外對蛋白質表達出來後在細胞內的定位研究也在一定程度上有助於蛋白質功能的了解.Clontech的熒光蛋白表達系統就是研究蛋白質在細胞內定位的一個很好的工具.
4.對人類而言,蛋白質組學的研究最終要服務於人類的健康,主要指促進分子醫學的發展.如尋找葯物的靶分子.很多葯物本身就是蛋白質,而很多葯物的靶分子也是蛋白質.葯物也可以干預蛋白質-蛋白質相互作用.
在基礎醫學和疾病機理研究中,了解人不同發育、生長期和不同生理、病理條件下及不同細胞類型的基因表達的特點具有特別重要的意義.這些研究可能找到直接與特定生理或病理狀態相關的分子,進一步為設計作用於特定靶分子的葯物奠定基礎.

㈣ 蛋白質組學的方法是什麼

打質朴

㈤ 蛋白質組學的研究基礎

90年代初期開始實施的人類基因組計劃，在經過各國科學家近10年的努力下，已經取得了巨大的成就。不僅完成了十餘種模式生物（從大腸桿菌、釀酒酵母到線蟲）基因組全序列的測定工作，還在2003年提前完成人類所有基因的全序列測定。那麼，知道了人類的全部遺傳密碼即基因組序列，就可以任意控制人的生老病死嗎？其實並不是這么簡單。基因組學（genomics）雖然在基因活性和疾病的相關性方面為人類提供了有力根據,但實際上大部分疾病並不是因為基因改變所造成。並且，基因的表達方式錯綜復雜，同樣的一個基因在不同條件、不同時期可能會起到完全不同的作用。關於這些方面的問題，基因組學是無法回答的。所以，隨著人類基因組計劃的逐步完成，科學家們又進一步提出了後基因組計劃，蛋白質組（proteome）研究是其中一個很重要的內容。
目前，在蛋白質功能方面的研究是極其缺乏的。大部分通過基因組測序而新發現的基因編碼的蛋白質的功能都是未知的，而對那些已知功能的蛋白而言，它們的功能也大多是通過同源基因功能類推等方法推測出來的。有人預測，人類基因組編碼的蛋白至少有一半是功能未知的。因此，在未來的幾年內，隨著至少30種生物的基因組測序工作的完成，人們研究的重點必將轉到蛋白質功能方面，而蛋白質組的研究正可以完成這樣的目標。在蛋白質組的具體應用方面，蛋白質在疾病中的重要作用使得蛋白質組學在人類疾病的研究中有著極為重要的價值。
基因組(genome)包含的遺傳信息經轉錄產生mRNA，一個細胞在特定生理或病理狀態下表達的所有種類的mRNA稱為轉錄子組(transcriptome)。很顯然，不同細胞在不同生理或病理狀態下轉錄子組包含的mRNA的種類不盡相同。mRNA經翻譯產生蛋白質，一個細胞在特定生理或病理狀態下表達的所有種類的蛋白質稱為蛋白質組(proteome)。同理，不同細胞在不同生理或病理狀態下所表達的蛋白質的種類也不盡相同。蛋白質是基因功能的實施者，因此對蛋白質結構，定位和蛋白質-蛋白質相互作用的研究將為闡明生命現象的本質提供直接的基礎。
生命科學是實驗科學，因此生命科學的發展極大地依賴於實驗技術的發展。以DNA序列分析技術為核心的基因組研究技術推動了基因組研究的日新月異，而以基因晶元技術為代表的基因表達研究技術為科學家了解基因表達規律立下汗馬功勞。在蛋白質組研究中，二維電泳和質譜技術的黃金組合又為科學家掌握蛋白質表達規律再鑄輝煌。蛋白質組學(proteomics)就是指研究蛋白質組的技術及這些研究得到的結果。
蛋白質組學的研究試圖比較細胞在不同生理或病理條件下蛋白質表達的異同，對相關蛋白質進行分類和鑒定。更重要的是蛋白質組學的研究要分析蛋白質間相互作用和蛋白質的功能。

㈥ 什麼是蛋白質組學的基本技術流程

蛋白質組學的基本技術流程主要為以下四方面。 1 蛋白質標本的制備及分離:尋找較好的方法盡可能完全地抽提細胞或組織中的全部蛋白質是比較蛋白質組..

㈦ 簡述蛋白質組學研究中，蛋白質分離常用的方法及其原理。

http://wenku..com/view/bec5874c2e3f5727a5e962f6.html

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㈧ 蛋白質組組學研究的基本策略是什麼

蛋白質組 蛋白質組(Proteome)的概念最先由Marc Wilkins提出，指由一個基因組(genOME)，或一個細胞、組織表達的所有蛋白質(PROTein). 蛋白質組的概念與基因組的概念有許多差別，它隨著組織、甚至環境狀態的不同而改變. 在轉錄時，一個基因可以多種mRNA形式剪接，並且，同一蛋白可能以許多形式進行翻譯後的修飾. 故一個蛋白質組不是一個基因組的直接產物，蛋白質組中蛋白質的數目有時可以超過基因組的數目. 蛋白質組學(Proteomics)處於早期「發育」狀態，這個領域的專家否認它是單純的方法學，就像基因組學一樣，不是一個封閉的、概念化的穩定的知識體系，而是一個領域. 蛋白質組學集中於動態描述基因調節，對基因表達的蛋白質水平進行定量的測定，鑒定疾病、葯物對生命過程的影響，以及解釋基因表達調控的機制. 作為一門科學，蛋白質組研究並非從零開始，它是已有20多年歷史的蛋白質(多肽)譜和基因產物圖譜技術的一種延伸. 多肽圖譜依靠雙向電泳(Two-dimensional gel electrophoresis, 2-DE)和進一步的圖象分析；而基因產物圖譜依靠多種分離後的分析，如質譜技術、氨基酸組分分析等.
[編輯本段]蛋白質組學的研究內容
主要有兩方面，一是結構蛋白質組學，二是功能蛋白質組學。其研究前沿大致分為三個方面：
① 針對有關基因組或轉錄組資料庫的生物體或組織細胞，建立其蛋白質組或亞蛋白質組及其蛋白質組連鎖群，即組成性蛋白質組學。
② 以重要生命過程或人類重大疾病為對象，進行重要生理病理體系或過程的局部蛋白質組或比較蛋白質組學。
③ 通過多種先進技術研究蛋白質之間的相互作用，繪制某個體系的蛋白，即相互作用蛋白質組學，又稱為「細胞圖譜」蛋白質組學。
此外，隨著蛋白質組學研究的深入，又出現了一些新的研究方向，如亞細胞蛋白質組學、定量蛋白質組學等。
[編輯本段]蛋白質組學研究中的主要技術
1 雙向凝膠電泳技術(2-DE)
雙向凝膠電泳技術與質譜技術是目前應用最為廣泛的研究蛋白質組學的方法。雙向凝膠電泳技術利用蛋白質的等電點和分子量差別將各種蛋白質區分開來。雖然二維凝膠電泳難以辨別低豐度蛋白，對操作要求也較高，但其通量高、解析度和重復性好以及可與質譜聯用的特點，使其成為目前最流行、可靠的蛋白質組研究手段。雙向凝膠電泳技術及質譜基礎的蛋白質組學研究程序為樣品制備→等電聚焦→聚丙烯醯胺凝膠電泳→凝膠染色→挖取感興趣的蛋白質點→膠內酶切→質譜分析確定肽指紋圖譜或部分氨基酸序列→利用資料庫確定蛋白。蛋白質組研究要求有高解析度的蛋白質分離及准確、靈敏的質譜鑒定技術。凝膠電泳中蛋白質的著色不僅影響蛋白質分離的解析度，同時也影響後續的質譜鑒定。蛋白質的染色可分為有機試劑染色、銀染、熒光染色及同位素顯色四類。
Unlu 等提出了一種熒光差異顯示雙向電泳(F-2D-DIGE)的定量蛋白質組學分析方法。差異凝膠電泳(DIGE)是對2-DE 在技術上的改進，結合了多重熒光分析的方法，在同一塊膠上共同分離多個分別由不同熒游標記的樣品，並第一次引入了內標的概念。兩種樣品中的蛋白質採用不同的熒游標記後混合，進行2-DE，用來檢測蛋白質在兩種樣品中表達情況，極大地提高了結果的准確性、可靠性和可重復性。在DIGE技術中，每個蛋白點都有它自己的內標，並且軟體可全自動根據每個蛋白點的內標對其表達量進行校準，保證所檢測到的蛋白豐度變化是真實的。DIGE 技術已經在各種樣品中得到應用。
2 高效液相色譜技術(HPLC)
盡管二維凝膠電泳（2-DE）是目前常用的對全蛋白組的分析方法，但其存在分離能力有限、存在歧視效應、操作程序復雜等缺陷。對於分析動態范圍大、低豐度以及疏水性蛋白質的研究往往很難得到滿意的結果。Chong 等使用HPLC/ 質譜比較分析惡性腫瘤前和癌症兩種蛋白質差異表達。利用HPLC 分離蛋白質，並用MALDI-TOF-MS 鑒定收集的組分，從而在兩種細胞中的差異表達中對蛋白質進行定量分析。多維液相色譜作為一種新型分離技術，不存在相對分子質量和等電點的限制，通過不同模式的組合，消除了二維凝膠電泳的歧視效應，具有峰容量高、便於自動化等特點。二維離子交換- 反相色譜(2D-IEC-RPLC)是蛋白質組學研究中最常用的多維液相色譜分離系統。
3 表面增強激光解吸離子化飛行時間質譜(SEL-DI)技術
表面增強激光解吸離子化飛行時間質譜技術於2002 年由諾貝爾化學獎得主田中發明，剛剛產生便引起學術界的高度重視。SELDI 技術是目前蛋白質組學研究中比較理想的技術平台，其全稱是表面增強激光解吸電離飛行時間質譜技術(SELDI-tof)。其方法主要如下：通常情況下將樣品經過簡單的預處理後直接滴加到表面經過特殊修飾的晶元上，既可比較兩個樣品之間的差異蛋白，也可獲得樣品的蛋白質總覽。因此，在應用方面具有顯著優勢。SELDI 技術分析的樣品不需用液相色譜或氣相色譜預先純化，因此可用於分析復雜的生物樣品。SELDI 技術可以分析疏水性蛋白質，PI 過高或過低的蛋白質以及低分子質量的蛋白質( < 25 000) ，還可以發現在未經處理的樣品中許多被掩蓋的低濃度蛋白質，增加發現生物標志物的機會。SELDI 技術只需少量樣品，在較短時間內就可以得到結果，且試驗重復性好，適合臨床診斷及大規模篩選與疾病相關的生物標志物，特別是它可直接檢測不經處理的尿液、血液、腦脊液、關節腔滑液、支氣管洗出液、細胞裂解液和各種分泌物等， 從而可檢測到樣品中目標蛋白質的分子量、PI、糖基化位點、磷酸化位點等參數。
4 同位素標記親和標簽(ICAT)技術
同位素親和標簽技術是近年發展起來的一種用於蛋白質分離分析技術，此技術目前是蛋白質組研究技術中的核心技術之一。該技術用具有不同質量的同位素親和標簽( ICATs) 標記處於不同狀態下的細胞中的半胱氨酸，利用串聯質譜技術，對混合的樣品進行質譜分析。來自兩個樣品中的同一類蛋白質會形成易於辨識比較的兩個不同的峰形，能非常准確的比較出兩份樣品蛋白質表達水平的不同。ICAT 的好處在於它可以對混合樣品直接測試；能夠快速定性和定量鑒定低豐度蛋白質，尤其是膜蛋白等疏水性蛋白等；還可以快速找出重要功能蛋白質。
由於採用了一種全新的ICAT 試劑，同時結合了液相色譜和串聯質譜，因此不但明顯彌補了雙向電泳技術的不足，同時還使高通量、自動化蛋白質組分析更趨簡單、准確和快速，代表著蛋白質組分析技術的主要發展方向。針對磷酸化蛋白分析以及與固相技術相結合ICAT 技術本身又取得了許多有意義的進展，已形成ICA T 系列技術。用具有不同質量的同位素親和標簽( ICATs) 標記處於不同狀態下的細胞中的半胱氨酸，利用串聯質譜技術，可對混合的樣品進行質譜分析。
5 生物信息學
近年來，生物信息學在生命科學研究中起著越來越重要的作用。利用生物信息學對蛋白質組的各種數據進行處理和分析，也是蛋白質組研究的重要內容。生物信息學是蛋白質組學研究中不可缺少的一部分。生物信息學的發展，已不僅是單純的對基因組、蛋白質組數據的分析，而且可以對已知的或新的基因產物進行全面分析。在蛋白質組資料庫中儲存了有機體、組織或細胞所表達的全部蛋白質信息，通過用滑鼠點擊雙向凝膠電泳圖譜上的蛋白質點就可獲得
如蛋白質鑒定結果、蛋白質的亞細胞定位、蛋白質在不同條件下的表達水平等信息。目前應用最普遍的資料庫是NRDB 和dbEST 資料庫。NRDB 由SWISS2PROT 和GENPETP 等幾個資料庫組成，dbEST是由美國國家生物技術信息中心（NCBI）和 歐洲生物信息學研究所(EBI)共同編輯的核酸資料庫；計算機分析軟體主要有蛋白質雙向電泳圖譜分析軟體、蛋白質鑒定軟體、蛋白質結構和功能預測軟體等。