蛋白质组学学习课件.ppt

*蛋白質組學*蛋白質組學（proteomics）以蛋白質組為研究對象，大規模、系統地研究蛋白質的特徵及結構，包括蛋白質的表達水準、翻譯後修飾及其相互作用等。蛋白質組（proteome）一個基因組、一種生物和一種細胞/組織所表達的全套蛋白質。What?在基因組水準上分析蛋白質的生物學過程、分子功能、細胞學定位。特殊的方法學*功能蛋白質組學（functionalproteomics）定性定量研究蛋白質在細胞增殖、分化和信號轉導等特定狀態下表達的變化的蛋白質組學。它主要比較在不同生長狀態下或病理情況下同一種細胞或組織的蛋白質組內的差異蛋白質。FunctionalProteomics,thecomprehensiveanalysisofproteinswithspecialattentiontotheirfunctions,isapowerfulandusefulapproachforinvestigationsinthelifeandmedicalsciences.*結構蛋白質組學（structuralproteomics）在原子水準上闡明生物體的全部生物大分子的結構特性。結構蛋白質組學的兩個目標：測定一些經過認真選擇可能代表所有的折疊類型的蛋白，其他蛋白質的結構可以通過電腦技術模擬出來，這對分析蛋白質結構特徵在系統發生上的分佈有重要價值；測定相當數量的來自模式生物的蛋白表達譜或疾病相關的蛋白表達譜的蛋白質結構，為闡明生物大分子的結構與功能提供資料。*修飾蛋白質組學（modification-specificproteomics）細胞內的大部分蛋白質通常都被進行過翻譯後修飾，主要有磷酸化、糖基化等。修飾過的蛋白質具有其特定的物理化學性質和生物學功能，因此對蛋白質修飾的研究構成了蛋白質組學研究的一個重要部分，由此而產生蛋白質組學的新概念。如果把一個修飾蛋白視為一種新的蛋白，那麼蛋白質組的蛋白質數量將遠遠大於相應的基因組的基因數量，據此估計人類蛋白質組的蛋白質種類為20～200萬。Phosphoproteomics磷酸化蛋白質組學Glycoproteomics糖蛋白質組學*不同的蛋白質分佈在細胞的不同部位，其功能與其空間定位密切相關，許多蛋白質常常通過在不同的亞細胞環境中的運動而發揮作用。細胞器、多蛋白質組成的功能單位的區域化分佈和聚集可被看作是蛋白質除等電點、相對分子品質之外的第三向分離參數亞細胞蛋白質組學（subcellularproteomics）降低複雜度低豐度蛋白相對富集部分提示蛋白定位和功能資訊亞細胞結構的分離定位的真實性（污染？）*相互作用組的研究可以分為兩類一類是研究蛋白質相互作用的網路，細胞內的許多活動如信號轉導等都是通過一個複雜而廣泛的蛋白質相互作用網路來實現的；另一類是研究蛋白質複合體的組成,蛋白質複合體通常可以分為2種，一種是結構型蛋白質複合體，如核孔複合體，通常比較穩定；另一種則是功能型蛋白質複合體，如負責轉錄的轉錄蛋白複合體和負責DNA複製的複製蛋白複合體，這類複合體只有在執行功能時才聚合在一起，很不穩定。相互作用組（interactome）*對一個基因組表達的全部蛋白質進行鑒定和精確定量的科學。細胞內各種蛋白質的豐度並不單單在轉錄水準上被調控，還在翻譯水準和翻譯後修飾的水準被調控，因而不能通過檢測體內的mRNA的豐度來間接進行準確的蛋白質定量。DifferentialstainingIsotopecodedaffinitytags(ICAT)定量蛋白質組學（quantitativeproteomics）直接對蛋白質定量*各類蛋白質樣品製備技術蛋白質分離技術蛋白質鑒定技術蛋白質組研究的定量方法蛋白質組研究技術概述蛋白質組學的產生蛋白質組的研究方法蛋白質組研究的內容WhyHowWhatUse蛋白質組學在生物醫學研究中的應用*各類蛋白質樣品製備技術蛋白質分離技術蛋白質鑒定技術蛋白質組研究的定量方法蛋白質組研究術概述How?從細胞/組織/體液等進行蛋白樣品全息製備對混合蛋白樣品獲得最佳分離效果——電泳、色譜對分離的蛋白進行鑒定——圖像分析技術、質譜技術(鑒定原理）對分離的蛋白進行定量鑒定——