蛋白质组学及其在医学研究中的应用课件.pptVIP

蛋白质组学及其在医学研究中的应用 ;一、概述;最早于1994年由澳大利亚一位博士后Wilkins提出,指的是“一个细胞或一个组织基因组所表达的全部蛋白质。” 整体性、动态性和系统性;Representation of a eukaryotic Cell ;定义：蛋白质组学(proteomics),就是从整体的角度,分析细胞内动态变化的蛋白质组成成份、表达水平与修饰状态,了解蛋白质之间的相互作用与联系,揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律的一个新的研究领域。 ;Proteomics includes not only the identification and quantification of proteins, but also the determination of their localization, modifications, interactions, activities, and, ultimately, their function.;二、 蛋白质研究的简要史;1975年 双向凝胶电泳技术 1986年 第一个蛋白质序列数据库-SWISS PROT 1997年 出版了第一部蛋白质组学的专著 2000年3月 首次发表了一个生物体的完整蛋白质组 2001年6月和2001年2月 公布了人类基因组框架图和序列图谱 ;三、蛋白质组学的研究内容;组成蛋白质组 :一个细胞或组织或机体中所有蛋白质的时空表达状况的分析 功能蛋白质组 :蛋白质的细胞定位、蛋白酶的活性、蛋白质与蛋白质相互作用的连锁关系及其由此实现的信号传递与调控作用 ;四、蛋白质组研究的主要技术方法;1 .样品处理方法 ;2. 二维凝胶电泳技术(2DE) ;Figure 3. Silver stained 2-D gels from tissue samples of rabbit hearts.; ⑴基本技术 ;第一向等电聚焦中使用IPG干胶条,将蛋白质成分按其等电点经分离后均匀地分布于不同的pH梯度。 第一向分离后将胶条经平衡液平衡后转移至第二向SDS PAGE中进行。 ;（3）检测方法 ; （4）凝胶分离蛋白质的回收 ;（2）2DE遇到的困难;3. 蛋白质鉴定—质谱鉴定技术 (MS);基质辅助激光解析电离质谱(MALDI MS):利用基质吸收激光的能量使得固相的多肽样品离子化 电喷雾电离质谱(ESI MS):在喷射过程中利用电场完成多肽样品的离子化 ;通过测量肽段离子相关参数,如飞行时间(ＴＯＦ),即可计算得到准确的肽段质量 通过稳定同位素标记,还可以用质谱进行蛋白质的定量分析。 质谱技术还可以用于鉴定蛋白质复合物组成、确定蛋白质翻译后修饰的类型与发生位点等 ;4. 蛋白质相互作用分析—酵母双杂交技术 ; 原理:; 存在问题：;5.多维液相色谱-质谱技术 ;ICAT的原理; 存在问题：;6. 蛋白芯片或微阵列 ;蛋白芯片技术的大多数是在玻璃板或膜上对蛋白或抗体进行排列 缺陷：很难或不可能对翻译后修饰进行分析，而翻译后修饰对于大多数疾病又是很关键的 ;五、蛋白质组研究中的生物信息学;生物信息学已经成为当代生物学和医药学的组成部分,用于巨量生物信息资源的收集、存储、处理、有哪些信誉好的足球投注网站、共享、服务、研究和开发。 由数据库、计算机网络和应用软件三大部分组成。 ; 1.数据库;⑴蛋白质氨基酸序列(sequence)数据库 ;⑵蛋白质结构域与家族数据库 ;⑶蛋白质高级结构及分类数据库 ;⑷蛋白质2DE图谱数据库 ; ⑸蛋白质相互作用数据库 ;2.工具软件 ;应用此类软件可完成电泳图谱背景消减与条纹消除、斑点探测、图形匹配和定量测定、数据存储与分析等一系列工作。个别功能强大的软件还具有数据统计、不同凝胶的比较、数据库联接检索、斑点注释等特殊功能 ; ⑵蛋白质鉴定工具 ;⑶蛋白质的结构分析与功能预测工具 ;六、蛋白质组在医学研究中的应用 ;1.疾病的蛋白质组研究 ; ⑴肿瘤研究领域 ; 泌尿系统肿瘤 ; 其它恶性肿瘤;⑵心血管疾病研究领域 ;对扩张型心肌病(DCM)的系统的蛋白质组研究：发现了大约100个表达异常的蛋白质,并进行了分类。他们还将2DE与免疫标记相结合,鉴定了一些能和自身抗体发生反应的心脏特异性抗原。这些抗原与心脏移植中的急性或慢性排斥反应有关 ; 缺血性心脏病; ⑶神经精神系统疾病研究领域 ;2.病原微生物的蛋白质组研究 ;3.蛋白质组在药物开发中的应用 ; ⑴药物靶点的发现;⑵靶点的评价、认定与筛选的优化 ;⑶药物毒理学分析与临床前安全性评价 ; 七、结语 ;吸收和运用蛋白质组所蕴涵的“整体的”、“动态的”和“联系的”思想方法,来认识基因的功能、蛋白质的存在状态和相互关