关于蛋白质组学及其在眼科的应用.pdfVIP

维普资讯 哈尔滨医药 2004年第 24卷第 6期 · 59 · · 综述 · 关于蛋白质组学及其在眼科的应用 高雪飞 [中图分类号] R77 [文献标识码 A 本文就蛋 白质组学 的基本概念、新 的研究领域、基本 的 2 蛋 白质组学技术 研究方法以及在状体疾病研究中的现状及其发展趋势加 以 2．1 根据蛋 白质组学 的定义及其 目标 ，理想的技术应 当达 综 述 。蛋 白质 组 (proteome)这 一 概念 ．最早 由 Wilkins等 到下列要求 ：①能得 到含有所研究细胞或组织所有蛋 白质的 (1994)提出，与基因组概念有着 内在 的联系和区别…。 样品液 ；② 能将第一种蛋 白质 ，包括不同修饰状态的蛋 白质 1 蛋 白质组学的概念及意义 分离 出来 ．并有高的分辨率 ，保证重 复性 ；③ 能进行快速灵 蛋 白质组学 (proteomlcs)可 以定义为定量检测细胞或组 敏、简单可靠的定量分析 ；④认别差异 蛋白质 ，进行三维结 织的整体蛋 白以及反映基 因表达 ，从而描述生物学过程 (如 构、功能等的深入研究 ；⑤ 以上过程可以做到大通量和 自动 疾病发生发展和药物作用)，揭示基因表 达调控 的机制及蛋 化 。 白质进行研究 。基 因组学也是由总体出发研究生命现象，但 2．2 人们所面临的问题是① 蛋 白质成分 的多样性，不 同蛋 它并不能代替蛋白质组学 ．这从生物学 中心法则可以得到答 白尤其是膜蛋 白、血浆蛋 白和分泌 蛋白的理化性质差异较 案 。 ’ 大 ；②平均每个人体细胞有 20000种蛋白质 ，在不一细胞中 1．1 一个机体 内所有的细胞都有相 同的基因组 ，但 由于表 蛋 白表达的差 异达 到 7～8个数量级范 围，使得低丰度蛋 白 达调控差异 ，产生行使不同功能 的蛋 白，从而形成各种不同 往往被高丰度蛋 白所掩盖 ，而低丰度并不意味着对细胞功能 的细胞。mRNA的拷贝数虽然能够代表基因的表达调控，但 的贡献也低 ；③ 目前为止尚无法扩增蛋 白。 。 并不能完全反映蛋 白质水平。已有一系列实验证实 ，mRNA 2．3 目前蛋 白质组学技术主要由三部分组成 ：蛋白质的分 与蛋白质的相关系数仅为 0．43～O．48。 离、识别和功能鉴定 ，主要是利用蛋白质的分子量、大小及等 1．2 蛋 白质与功能直接相关 ，蛋白质组的动态变化 ，直接反 电点等的差异将不 同蛋白区分开来 ，继而利用理化特性和序 映生物系统 的状态 (包括正常的生长发育及异常的病理状 列对蛋 白进行只别 ，并通过功能鉴定研究蛋白质在机体病理 态)。 生理过程中的作用。本文就前两部分进行探讨 。现在 已有双 1．3 蛋 白质的翻译后修饰并非 由基 因决定，而翻译的复杂 向电泳、高效液相色谱分析 (HPLC)、毛细电泳 (CE)、同位素 性 以及翻译后蛋 白功能的变化对生物的作用不可忽视 。从临 标记亲和标签 (isotope—codedaffinitytags，ICAT)、蛋 白芯 床角度说，蛋 白质组的重要性更显得突出。有大约 5O 的疾 片和质谱等技术应用于蛋白质组学研究 ，其中最常用的双向 病是 因为翻译 后错误修饰所致 ，这在基 因组水平上不 能预 电泳加质谱分析，已经形成较完善的技术平台。下面就该技 测 。蛋白质比mRNA更稳定 ，在临床诊断中更有优势。几乎 术流程、优缺点及其改进作一介绍．并介绍其它一些技术 以 所有药物的作用靶标都是一种或数种蛋白质 ，因此蛋白质组 作