蛋白质组研究技术及其进展

“蛋白质组”（ｐｒｏｔｅｏｍｅ）由澳大利亚学者Ｗｉｌｋｉｎｓ和Ｗｉｌｉａｍｓ等于１９９４年提出,指的是由基因组编码的全部蛋白质［１］。今后生命科学的重点将是在蛋白质组水平上揭示生命现象的本质及活动规律。尽管蛋白质组概念的提出至今只不过四年时间,但它的...     

定量蛋白质组学研究的利器——荧光差异凝胶电泳技术

自20世纪90年代后期．随着蛋白质组概念的提出和基因组测序工作的快速进行,尤其是双向电泳技术的改进和生物质谱的大范围应用,蛋白质组学研究进入了一个快速发展的十年。十年间．伴随着对蛋白质组分离技术分辨率和重复性的争论,以双向电泳为主的基于凝胶的分离技术和以反相色谱为主的液相色谱质谱技术都取得了迅猛而深入的发展。     

系统生物学视野下的功能氨基酸组学

传统营养学将氨基酸作为蛋白质的构建单元来研究蛋白质和氨基酸。近年来的研究表明,氨基酸在物质代谢和免疫功能调控等方面亦发挥重要作用,并提出功能性氨基酸的概念。随着各种组学技术的不断发展,通过系统生物学的理念与方法整合组学数据,系统地分析功能氨基酸的分子作用机制、药效学、体内动态过程成为可能。为此,本文提出功能氨基酸组学的概念,指出功能氨基酸组学领域的科学问题,提出功能氨基酸组学的研究内容。研究结果可用于朝向特定目标的氨基酸组合设计。     

蛋白质组研究中的化学"探针"

随着蛋白质组学概念的提出以及诸如血浆蛋白质组等有影响力的计划开展, 蛋白质组研究迅速发展起来, 这门基于分析化学和物理化学的领域也逐渐为广大生物学家所关注, 同时也相应地在细胞生物学、生物化学等领域的研究中崭露头角。蛋白质表达量的变化以及各种各样的修饰无不反映出机体对环境变化的应激和自身功能的需要。因此, 定量蛋白质组和修饰化的蛋白质组成为了目前蛋白质组研究的重要领域之一。文章着重从采用化学标记实现定量和修饰化研究这个角度来介绍近些年来在这方面取得的进展, 希望对生物学领域的研究有所借鉴。     

卵泡液蛋白质组学研究进展

蛋白质组的概念最初在1994年提出.蛋白质组学是以细胞内全部蛋白质的存在及其活动为研究对象,它极大地促进了我们对后基因组时代基因功能的理解.卵泡液作为卵母细胞生长和分化的培养基,直接或间接影响卵母细胞的生育力和发育潜能,其中的一些蛋白质可以作为卵母细胞成熟的标记.应用蛋白质组学方法可以筛选与卵母细胞成熟及一些与生殖疾病有关的标记蛋白.本文就卵泡液的蛋白质组学研究进展作简要综述.     

蛋白质芯片技术

以前对蛋白质的研究集中在一次研究一种蛋白质 ,通常费时费力 ;而蛋白质芯片技术是研究蛋白质组的新技术 ,是高通量、微型化和自动化的蛋白质分析技术。它可以用来研究蛋白质的亚细胞定位和蛋白质与蛋白质之间的相互作用 ,以及对蛋白质的功能进行生物化学分析 ,将对蛋白质组研究及医学生物学的发展有很大的推动作用。较系统地介绍了蛋白质芯片的概念、制作及检测方法 ;同时也讨论了蛋白质芯片的两种功能形式、存在问题和应用前景。     

定量蛋白质组学研究技术

随着蛋白质组研究的深入发展,人们已不满足对一个混合体系中蛋白质进行定性和简单定量分析,要求更加准确的定量分析。为此,有人提出了“定量蛋白质组学”概念。目前,应用于定量蛋白质学的研究技术主要有：蛋白质荧光染色技术,同位素标记技术,同位素亲和标签技术,蛋白质芯片技术。     

生物信息技术在基因组和蛋白质组研究中的应用

综述了生物信息技术在生物学研究前沿领域,特别是基因组和蛋白质组研究方面的应用,重点展示生物信息技术在基因克隆与定位、核酸和蛋白质序列分析、空间结构预测和蛋白质功能研究方面的运用,丰富了生物技术概念的内涵并拓展了其外延。     

分子伴侣与病毒糖蛋白

分子伴侣(molecular chaperone)的概念由Lasky于1978年首先提出[1],真核细胞内质网中的分子伴侣是由多种蛋白质组成,它们可以介导新合成蛋白质的正确折叠与装配,并在真核生物的细胞中广泛存在.     

蛋白质组与蛋白质组学

１９９４年澳大利有针对后基因组时代研究趋势,提出了蛋白质组和蛋白质组学的新概念。即把基因组所编码的所有蛋白为研究对象,直接探讨基因、蛋白的功能。其核心技术包括双向电泳、质谱分析、生物信息学等。该技术在探索疾病发生,寻找新药等方面取得越来越广泛的应用。     

正在来临的糖组学

基因组学和蛋白质组学已相继来临 ,受到了人们的关注。糖组学也悄然跟随 !1 .基因组、蛋白质组、糖组Ｃｒｉｃｋ于 1 95 8年提出“ＤＮＡ→ＲＮＡ→蛋白质”作为基因信息传递的中心法则。事实上 ,生物体内的信息流并不终止于蛋白质。不仅是蛋白质还可引发一系列的生物效应 ,而且作为蛋白质的酶还可以催化合成许多各种类型的、具有生物活性的分子 ,糖类就是其中最重要的一类。结构多变、功能多样的聚糖是由一组蛋白质协同作用而合成的 ,这些蛋白质主要是众多的糖基转移酶 ,以及一些糖苷水解酶。因此可以认为 ,“蛋白质→糖类”是基因信息传递…     

蛋白质构象病提示的疾病防治新思路

蛋白质构象病是由于组织中特定的蛋白质承受了构象变化,进而聚集并产生沉积所引起的一种疾病。构象病概念的提出提示人们可以通过抑制或者逆转组织蛋白的变构来防治疾病,本文就蛋白质构象病的概念以及近年关注较多的β折叠形成阻断肽和分子伴侣两种防治思路予以综述。     

肿瘤: 一种蛋白质组病

恶性肿瘤的发生是一个涉及多因素、多基因的多阶段病理过程. 以往的研究主要集中在基因组和转录组分析. 随着人类基因组计划的完成, 肿瘤研究开始进入“后基因组时代”, 肿瘤蛋白质组学应运而生. 蛋白质作为基因功能的主要执行者, 一方面在肿瘤发生发展过程中扮演重要角色, 另一方面在很大程度上决定正常细胞和肿瘤细胞之间的差异(如异型性、恶性特征等). 本文提出, 肿瘤是一种蛋白质组病, 并根据肿瘤比较蛋白质组、表达蛋白质组、功能蛋白质组和结构蛋白质组研究进展, 从肿瘤发生发展过程中蛋白质(组)表达水平及状态、蛋白质翻译后修饰、蛋白质相互作用及网络调控等三个方面进行阐述. 该观点的提出, 将为肿瘤发病机制的研究开辟新的领域, 为肿瘤的诊断(如生物标志物筛选)和筛选(如药物新靶标)提供新的思路, 具有重要的科学意义和临床应用价值.     

蛋白质的静态可及性

根据蛋白质分子表面的实际状况,Lee和Richards提出了“可及性”(Accessibility)的概念。本文主要介绍这一新概念,并对蛋白质可及性的定义和计算方法进行了讨论,分析了可及性在研究蛋白质结构—功能关系中的应用。     

酶的辅因子

(一)辅因子概念酶的化学本质是蛋白质,它和其它蛋白质一样,主要由氨基酸组成。因此也具有两性电解质的性质,并且具有一、二、三、四级结构。酶和其它蛋白质一样,其中有些是单纯蛋白质,有些是结合蛋白质。脲酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和核糖酸酶等一般水解酶都属于简单蛋白质。这些酶只由氨基酸组成,此外不含其它成份。转氨酶、碳酸酐酶、乳酸脱氢酶及其它氧化还原酶类等均属于结合蛋白质。这些酶除了蛋白质组份外,还含有对热稳定的非蛋白的小分子物质。前者称为酶     

启动以细胞为基本功能单元的系统人类基因转录组研究

基因组学、分子生物学和细胞生物学等基础生命科学领域前沿的概念和技术都在高速形成和发展,这些领域和新概念、新技术的不断融合推动生命科学研究从一个生长点到又一个新的生长点。人类基因组研究将在未来的五到十年里,从以一个基因组为对象的研究进入到以每个体基因组为对象的研究。基因功能和功能相关性的研究也将进入到以细胞为单元的研究,转录组研究必将成为这一研究的基础和出发点。转录组研究包括转录组的构成、调控和与蛋白质组的关联等基本部分,以及在临床诊断和药物研发中的应用。在生理状态下,每一种细胞中基因的共有和特异功能最终构成物种的生长、发育和演化。在病理状态下,每一种细胞中基因的变异和失控最终导致器官、组织、乃至个体的衰亡。人类转录组研究是基因功能研究的最基本层次之一,作为基因产物的RNA和蛋白质在这个层次上的存在、变化、关联和在细胞间的差异构成转录组研究的基本内容。     

癌细胞分泌蛋白质组富集与鉴定策略研究进展

分泌蛋白质中包含细胞因子、生长因子和激素等具有重要功能的生物活性分子,广泛参与细胞信号传导,细胞增殖、分化和凋亡的调控等多项重要生命过程。因此,从分泌体系中发掘生物标志物和治疗靶标,是癌症蛋白质组研究的一个重要方向。传统的分泌蛋白质体系主要包括血浆、尿液、脑脊液和组织间隙液等,这些系统的一个主要特点是其所包含的蛋白质浓度范围跨度很大,对蛋白质组分离和鉴定提出巨大挑战。而收集肿瘤细胞在无血清体系中培养时所分泌的蛋白质,开展蛋白质组研究,则可以避开常规分泌系统中大量高丰度蛋白质的干扰,获得肿瘤特异性的细胞分泌蛋白谱。近年来,随着蛋白质组学技术的发展和质谱仪的进步,癌细胞分泌蛋白质组学的研究进展很快。我们系统回顾了癌细胞分泌蛋白质组富集方法和鉴定策略的发展,概括了癌细胞分泌蛋白质组研究现状和规模,为该领域的进一步研究奠定基础。     

亮剑——蛋白质组学在中国

在“十一五”结束之年, 应《中国科学: 生命科学》编辑部邀请, 组织此次中国蛋白质组学专刊, 回顾我国蛋白质组学发展历程, 展示我国蛋白质组学最新成果, 同时为我国生命科学“十二五”的发展提供借鉴.

蛋白质组学是一门新兴但发展迅速的学科. 1994年, 蛋白质组概念的提出加速了蛋白质组学的凝聚和发展, 国际上主要发达国家和地区自此纷纷加大对蛋白质组学的支持力度, 蛋白质组学成为各强国科技角力新的“战场”; 至1997年, 国际蛋白质组研究已呈现蓬勃发展的势头. 我国在政府的大力支持下, 紧随其后, 较早开展了蛋白质组研究, 并迎头赶上. 过去的十余年间, 我国的蛋白质组学研究经历了最初的草创(仅少数几家单位的零星队伍), 到迅速发展、壮大, 继而走向世界, 并终于进入国际蛋白质组学研究领先行列的发展历程. ......     

种子蛋白质组的研究进展

蛋白质组学是通过对全套蛋白质动态的研究,来阐明生物体、组织、细胞和亚细胞全部蛋白质的表达模式及功能模式。大量可用的核苷酸序列信息和灵敏高速的质谱鉴定技术,使得蛋白质组学方法为分析模式植物和农作物的复杂功能开辟了新的途径。目前,种子蛋白质组研究主要集中在两个方面：一方面是鉴定尽可能多的蛋白,以创建种子特定生命时期的蛋白质组参照图谱;另一方面主要集中在差异蛋白质组,通过比较分析不同蛋白质组,以探明关键功能蛋白。该文综述了近年来种子蛋白质组的研究进展,内容包括种子发育过程中蛋白质组的变化,与种子休眠/萌发相关的蛋白质组、翻译后修饰蛋白质组、细胞与亚细胞差异蛋白质组以及环境因子对种子蛋白质组的影响;并对种子蛋白质组研究的热点问题进行了展望。     

种子蛋白质组的研究进展

蛋白质组学是通过对全套蛋白质动态的研究, 来阐明生物体、组织、细胞和亚细胞全部蛋白质的表达模式及功能模式。大量可用的核苷酸序列信息和灵敏高速的质谱鉴定技术, 使得蛋白质组学方法为分析模式植物和农作物的复杂功能开辟了新的途径。目前, 种子蛋白质组研究主要集中在两个方面: 一方面是鉴定尽可能多的蛋白, 以创建种子特定生命时期的蛋白质组参照图谱; 另一方面主要集中在差异蛋白质组, 通过比较分析不同蛋白质组, 以探明关键功能蛋白。该文综述了近年来种子蛋白质组的研究进展, 内容包括种子发育过程中蛋白质组的变化, 与种子休眠/萌发相关的蛋白质组、翻译后修饰蛋白质组、细胞与亚细胞差异蛋白质组以及环境因子对种子蛋白质组的影响; 并对种子蛋白质组研究的热点问题进行了展望。