[蛋白质组学.pptVIP

蛋白质组学 Proteomics 刘清梅 Liuqm@snnu.edu.cn 参考书目 蛋白质化学与蛋白质组学，夏其昌等主编，科学出版社 蛋白质组学：理论与方法，钱小红、贺福初主编，科学出版社 蛋白质组学：从序列到功能，钱小红主编，科学出版社 蛋白质芯片，Mark Schena著，科学出版社 M. R. Wilkins，K. L. Williams，R. D. Appel，D. F. Hochstrasser，Proteom Research：New Frontiers in Functional Genomics. Springer. D. C. 利布莱尔著，张继仁译. 蛋白质组学导论－－生物学的新工具. 科学出版社，2005 孙之荣主译. 探索基因组学、蛋白质组学和生物信息学. 北京：科学出版社，2004（1）. 汪家政，范明主编. 蛋白质技术手册. 北京：科学出版社，2000（1）. 教学内容 第一章 序论 第二章 蛋白质的基本结构和功能 第三章 蛋白质组研究方法 第四章 蛋白质组学研究工具—一维和二维电泳 第五章 蛋白质组学研究工具—生物质谱技术 第六章 蛋白质翻译后修饰的鉴定 第七章 定量蛋白质组学研究技术 第八章 蛋白质组研究中的生物信息学 第九章 细胞器与蛋白质复合体组成分析 第十章 蛋白质间连锁图的建立 第一章 序论 CHAPTER 1 Introduction 蛋白质组 功能基因组与蛋白质组 基因研究是20世纪生命科学的主线 20世纪上半叶，DNA双螺旋结构的提出 20世纪下半叶，“中心法则”的问世 20世纪90年代，全球性基因组计划尤其是人类基因组计划（HGP）的大力推进 “后基因组时代” （postgenome era） 功能基因组学（functional genomics)成为研究的重心，蛋白质组学（proteomics）则是其“中流砥柱” And now for the proteome (Nature 409:747, 2001)Proteomics in genomeland (Science 291:1221, 2001) 第一节 人类基因组计划与蛋白质组研究的历史背景 一、基因组计划的成就 人类基因组计划（HGP）： “生命登月计划” 2001.2.15、16日，国际人类基因组计划与美国Celera公司分别在Nature、Science上公布人类基因组草图 截至2002年初，已有至少75种生物的基因组全序列测定完成 基因序列数据为生命科学多层次、多分支的研究提供了丰富的宝藏 二、基因组计划的局限 基因组计划：遗传图、物理图、全序列图 真核生物：基因结构复杂；现有基因识别理论与技术发展的严重不足（ORF的确定等） 基因调控：时空特异性 基因与其编码的蛋白的线性对应关系只存在于新生肽链而不是最终的功能蛋白中 基因是遗传信息的源头，但功能性蛋白才是基因功能的执行体 三、蛋白质研究技术方法的突破 二维电泳（2-DE）：大规模蛋白质的分离 大型图像分析系统与软件的发展 大规模样品处理系统 高压液相色谱分析（HPLC） 质谱技术：激光解吸质谱（LID-MS)、电喷雾质谱（ESI-MS）；肽质量指纹图谱(PMF)与肽序列标签技术(PST)：准确、快速、自动化、大规模 第二节 蛋白质组研究 的开端及其含义 一、蛋白质组研究的开端 二、蛋白质组的含义 Wilkins MR: PROTEOME—“PROTEin”与“genOME ”的杂合，意旨“一种基因组所表达的全套蛋白质” Swinbanks认为“proteome”代表一完整生物的全套蛋白质 Kahn P认为“proteome”反映不同细胞的不同蛋白质组合 “proteome”三种不同的含义：一个基因组、一种生物或一种细胞/组织所表达的全套蛋白质 三、蛋白质研究技术与基本路线 蛋白质组研究的宗旨－－将组织或细胞所有蛋白质（至少是大部分）分离与鉴定 双向电泳（2－DE）：IPG-DALT等 图像分析系统：ELSIE 48、gellab I II等 蛋白质鉴定方法：氨基酸分析、肽质量指纹图谱、氨基酸分析与PMF联合、序列标签途径、N端Edman降解蛋白与微量测序、MS微量测序等 数据库设置与检索系统 基本路线：样品制备与分离、图像分析、蛋白质成分的分析与鉴定、数据库检索 四、蛋白质组研究的国内外现状 1.发展速度与规模 研究论文数量上从1995年的1篇，到2001年的859篇 参与的国家从1995年的澳大利亚，到97年的美国、丹麦、瑞士等10个国家 2.研究材料 1995年，最初的研究对象是目前已知最小但能自主复制的原核微生物－支原体 Mycoplasma genit