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第一节 蛋白质组学的研究内容 第二节 蛋白质组学的研究方法 第三节 蛋白质组学的前景 蛋白质相互作用的网络图谱 1.蛋白质鉴定：可以利用一维电泳和二维电泳并结合Western等技术，利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等技术对蛋白质进行鉴定研究。 　　2.翻译后修饰：很多mRNA表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化，糖基化，酶原激活等。翻译后修饰是蛋白质调节功能的重要方式，因此对蛋白质翻译后修饰的研究对阐明蛋白质的功能具有重要作用。 　　3.蛋白质功能确定：如分析酶活性和确定酶底物，细胞因子的生物分析/配基-受体结合分析。可以利用基因敲除和反义技术分析基因表达产物-蛋白质的功能。另外对蛋白质表达出来后在细胞内的定位研究也在一定程度上有助于蛋白质功能的了解。Clontech的荧光蛋白表达系统就是研究蛋白质在细胞内定位的一个很好的工具。 ?? 蛋白质生物合成 4.对人类而言，蛋白质组学的研究最终要服务于人类的健康，主要指促进分子医学的发展。如寻找药物的靶分子。很多药物本身就是蛋白质，而很多药物的靶分子也是蛋白质。药物也可以干预蛋白质-蛋白质相互作用。 双向凝胶电泳 利用蛋白质的等电点和分子量，结合凝胶化学特性，分离各种蛋白质的方法。 可分离10～100 kD分子量的蛋白质 高灵敏度和高分辨率 便于计算机进行图像分析处理 与质谱分析匹配 电子倍增器 原理： 核外双杂交技术Sos Recruitment System，SRS 酵母三杂交系统 4、噬菌体cDNA展示技术 以改构的噬菌体为载体， cDNA基因片段定向插入噬菌体外壳蛋白基因区， 使外源蛋白表达并展示于噬菌体表面， 通过亲和富集法筛选表达有特异蛋白质的噬菌体。 (1)蛋白质组学的临床应用 蛋白质组学作为一种方法学,在临床中的应用主要着重于:建立正常生理条件下的蛋白质组图谱及其数据库,以作为疾病分析鉴别的正常对照库;比较分析在病理或治疗等正常生理变化了的条件下,蛋白质组随之所发生的变化,如蛋白质表达量的变化,翻译后的加工修饰的变化分析蛋白质在亚细胞水平上的定位改变等,通过比较分析不同条件蛋白质组的变化,发现和鉴定其有特定功能的蛋白质或蛋白质群。 具体应用有以下几个方面: ①临床诊断:临床疾病中只有一小部分是起因于基因突变,但各种疾病都有蛋白质谱的动态变化,有的蛋白质呈现明显的上调,有的则较正常生理过程出现缺失或明显下调,通过比较正常个体及病理个体间或不同病理状态的蛋白质组,可以从中找到某些“疾病特异性的”或“病程特异性的”蛋白质分子,这些特异性的蛋白质分子作为疾病筛查、疾病分期分型的分子指标而成为“疾病特异性标志物”或“病程特异性标志物”。这为特定蛋白质在特定疾病中的作用进行深入研究;为最终找到疾病的病因、发病机制提供了客观依据,也是各种疾病临床分期分型的分子基础。 ②指导治疗:如病程分析、用药、手术时机的选择等。 ③预后判断:如根据生物标志物在不同疾病中的变化,从而判断疾病的性质和严重程度等。 ④提供药物开发的临床依据:疾病特异性的蛋白质分子还可成为新药设计的分子靶点,并对大量新药物进行自动筛选。 蛋白质组学的研究可以为揭示生命活动规律,探讨重大疾病机制、疾病诊断和防治、新药的开发提供重要的理论基础。 思考题 简述酵母双杂交系统的原理 什么是双向凝胶电泳，简述其原理 简述二种蛋白质组学研究所采用的主要技术及原理 第三节 蛋白质组学的前景 1、恶性肿瘤 2、心脏病 3、传染病 肽序列标签串联质谱鉴定技术 翻译后修饰蛋白质的鉴定 翻译后修饰与蛋白质的活性和功能密切相关 蛋白质的修饰集团约有20多种类型 —— 磷酸化和糖基化最常见 修饰集团在蛋白质分子上的定位 修饰集团影响蛋白质分子量和等电点 ★ ★ ★ ★ 蛋白质组数据库 Swiss-prot/TrEMBL GenBank EMBL Prosite PDB FSSP O-GLYCBASE GDB OMIM ENZYME 四、蛋白质-核酸间相互作用的研究 （一）Gel Retardation （凝胶滞后实验） 用聚丙烯酰胺凝胶电泳直接分析核酸 与蛋白质结合的简单、快速、敏感的方法。 （二）DNase I footprinting (足纹分析) 目前广泛用于蛋白质精确结合位点研究的方法。 五、蛋白质-蛋白质的相互作用 （一）基本形式 1、分子和亚基的聚合 2、蛋白分子杂交 3、分子识别 4、分子自我装配 5、多酶复合体 （二）蛋白质之间的相互作用 3、酵母双杂交系统 4、噬菌体cDNA文库展示技术 2、免疫共沉淀 1、GST融合蛋白进行Pulldow实验 1、GST融合蛋白进行Pull down实验 谷胱甘肽s－转移酶（