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蛋白质组学实验室基础,蛋白质与蛋白质组学实验指南

蛋白质组学实验室基础,蛋白质与蛋白质组学实验指南

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  1. 蛋白质组学的研究内容
  2. 蛋白质组学研究的主要步骤
  3. 蛋白质组的技术原理
  4. 蛋白质组学三大基本技术
  5. 蛋白质组学的研究基础

1、蛋白质组学的研究内容

主要有两方面,一是结构蛋白质组学,二是功能蛋白质组学。其研究前沿大致分为三个方面:① 针对有关基因组或转录组数据库的生物体或组织细胞,建立其蛋白质组或亚蛋白质组及其蛋白质组连锁群,即组成性蛋白质组学。

蛋白质组学的研究策略主要包括如下:质谱法:通过测量蛋白质的质量来研究其特性,包括串联质谱技术(MS/MS)用于确定蛋白质的氨基酸序列和翻译后修饰等信息。

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。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。

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。

本书主要介绍蛋白质组学的基本理论、主要研究内容作在医药研究中的作用。分为两个部分,第一部分为基础理论,共有九章,其中第二章介绍了蛋白质组研究产生的基础、发展的历史、取得的成就以及目前还存在的问题。

2、蛋白质组学研究的主要步骤

在应用2D-PAGE研究差异蛋白质组学问题时首先要获得要进行差异比较的组织,如肿瘤组织与癌旁正常组织,然后裂解组织和细胞,抑制蛋白酶活性,出去非蛋白质的DNA,RNA,脂类等物质,溶解蛋白质,溶解并抽提总蛋白质。

蛋白质组学的基本技术流程主要为以下四方面:蛋白质标本的制备及分离:寻找较好的方法尽可能完全地抽提细胞或组织中的全部蛋白质是比较蛋白质组学研究的重要前提。

蛋白质组学的研究方法有蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质功能确定、蛋白质靶向定量技术。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。

蛋白质组学的基本技术流程主要为以下四方面。

3、蛋白质组的技术原理

蛋白质芯片技术:将具有特定功能的蛋白质固定在芯片上,与样品中的蛋白质发生特异性结合。可以用于高通量筛选蛋白质-蛋白质相互作用、抗体检测等应用。

从广义上来说,蛋白质工程是通过物理、化学、生物和基因重组等技术改造蛋白质或设计合成具有特定功能的新蛋白质。

蛋白质工程的原理,就是指在进行相关操作时遵循的基本原理。

表 面等离子共振技术(Surface Plasmon Resonance,SPR)已成为蛋白质相互作用研究中的新手段。

双向凝胶电泳的原理是第一向基于蛋白质的等电点不同用等电聚焦分离,第二向则按分子量的不同用SDS-PAGE分离,把复杂蛋白混合物中的蛋白质在二维平面上分开。

4、蛋白质组学三大基本技术

蛋白质组学三大基本技术有:质谱技术、SDS-PAGE 技术、免疫淋巴细胞技术。

蛋白质组学的研究方法有蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质功能确定、蛋白质靶向定量技术。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。

研究蛋白质间相互作用的主要技术总结如下:酵母双杂交系统酵母双杂交系统是当前广泛用于蛋白质相互作用组学研究的一种重要方法。

蛋白质组学研究的基础技术主要包括以下两个方面:二维电泳 (2-DE):二维电泳是一个用于分离蛋白质的技术,其中第一维度是按照蛋白质的等电点分离,而第二维度是按照蛋白质的分子量分离。

5、蛋白质组学的研究基础

蛋白质是基因功能的实施者,因此对蛋白质结构,定位和蛋白质-蛋白质相互作用的研究将为阐明生命现象的本质提供直接的基础。生命科学是实验科学,因此生命科学的发展极大地依赖于实验技术的发展。

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。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。

双向凝胶电泳技术及质谱基础的蛋白质组学研究程序为样品制备→等电聚焦→聚丙烯酰胺凝胶电泳→凝胶染色→挖取感兴趣的蛋白质点→胶内酶切→质谱分析确定肽指纹图谱或部分氨基酸序列→利用数据库确定蛋白。

主要有两方面,一是结构蛋白质组学,二是功能蛋白质组学。其研究前沿大致分为三个方面:① 针对有关基因组或转录组数据库的生物体或组织细胞,建立其蛋白质组或亚蛋白质组及其蛋白质组连锁群,即组成性蛋白质组学。

蛋白质样品的制备:蛋白质样品的制备是蛋白质组学研究的首要环节,也是最为重要的部分。蛋白质样品的质量直接影响到科学研究的真实性和可信度。

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