磷蛋白组的研究技术及其进展

真核细胞中蛋白质磷酸化是一个重要事件。真核细胞利用可逆的蛋白磷酸化来控制许多细胞过程包括信号转换、基因表达、细胞周期等。磷蛋白组的研究涉及磷蛋白的分离和鉴定,磷酸化残基定位和定量分析。由于蛋白质磷酸化是一个动态过程,在细胞中磷蛋白含量低,磷酸化位点可变,且磷酸肽的质谱信号常常会受到抑制,所以磷蛋白的分析存在更多的困难。本文介绍了国内外在磷酸蛋白的分离鉴定及定量分析方面的研究技术以及进展情况。目前,质谱仍然是核心的鉴定技术,寻找更好富集方法是最大的挑战。定量蛋白组学是对蛋白质的差异表达进行精确的定量分析。目前还不存在一种独立的方法可以完成磷蛋白的分离、鉴定,以及磷酸位点的定位和定量分析。随着样品分离技术和相关仪器的发展,磷酸蛋白快速、准确、全面分析鉴定将能够实现。     

糖组学研究技术及其进展

多细胞生物机体内,蛋白质糖基化是一个重要后修饰事件 . 蛋白质的糖链不仅仅是区别细胞种类的标志,且与众多的生物现象有关,如细胞发育、分化、形态、肿瘤转移、微生物感染等 . 糖组学的内容主要涉及单个个体的全部糖蛋白结构分析,确定编码糖蛋白的基因和蛋白质糖基化的机制 . 综述了糖组学的分离和结构鉴定技术及其最新进展 .     

糖蛋白组学研究技术进展及其应用

蛋白质的糖基化修饰与蛋白质功能密切相关,糖蛋白组学的相关研究已成为蛋白质组学研究的一个重要分支.本文在综述目前常用的糖蛋白组学技术方法的基础上,重点介绍了近两年出现的新技术策略及其应用.     

细胞培养稳定同位素标记技术在蛋白质组学中的应用与进展

细胞培养稳定同位素标记技术（SILAC）是在细胞培养过程中,利用稳定同位素标记的氨基酸结合质谱技术,对蛋白表达进行定量分析的一种新技术。它不仅可以对蛋白质进行定性分析,还可通过质谱图上一对轻-重稳定同位素峰的比例来反映对应蛋白在不同状态下的表达水平,实现对蛋白质的精确定量。SILAC结合质谱技术在定量蛋白质组学中发挥了巨大的作用,其应用范围从细胞系扩展到亚细胞器、组织与动物整体水平,具体的应用策略也在不断完善发展。我们总结评述了SILAC技术在差异表达蛋白质组、蛋白质翻译后修饰、药物蛋白质组和蛋白质相互作用等方面的应用与进展。     

组学技术及其在食品科学中应用的研究进展

后基因组时代的主要研究任务即是组学(转录组学、蛋白质组学及代谢组学)研究,其发展迅速,有望成为解决生命科学领域诸如食品品质与安全等科学问题的有力工具.组学研究为食品科学相关研究提供了新的思路和技术,在食品加工、贮藏、营养素检测、食品安全以及食品鉴伪等领域中已有广泛的应用.综述转录组学、蛋白质组学及代谢组学研究的核心技术,以及组学技术在食品科学研究中的研究进展,并对其应用前景进行展望.     

代谢组学研究技术及其应用

介绍代谢组学的研究技术,主要包括核磁共振技术,色谱-质谱联用技术,同时介绍常用的数据处理方法和数据库.对目前代谢组学在医药领域、生物研究领域、资源环境,以及农业和食品领域的应用情况进行综述.     

iTRAQ技术及其在蛋白质组学中的应用

近年来随着蛋白质组学的迅速发展,其相应的方法学研究也取得了巨大的进步, 一系列新技术融入了蛋白质组学研究中,极大地促进了这门学科的发展.相对和绝对定量同位素标记(iTRAQ)技术与高度敏感性和准确性的串联质谱及多维液相色谱联用技术已成为蛋白质定性和定量研究的主要工具之一. 该技术可对复杂样本、细胞器、细 胞裂解液等样本进行相对和绝对定量研究,具有较好的定量效果、较高的重复性.由于其能够同时对多达8种样品进行标记分析,故在生命科学的各个领域得到了广泛的应用.本文对iTRAQ的原理、实验流程、优缺点及近几年的应用进展进行综述.     

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...     

基于稳定同位素的代谢组学临床研究进展

基于稳定同位素示踪的代谢组学不仅能检测疾病发生发展及治疗过程中相关代谢物的变化,还可以对生物体系的代谢物进行定量分析并描述代谢特性。目前,稳定同位素示踪的代谢组学技术可在受试者体内直接追踪到代谢网络的单个原子,更有利于发现与疾病病因和诊断及药物疗效评估相关的生物标志物。现就稳定同位素示踪代谢组学在临床研究中的应用做简要概述,以期为将来更好地开展代谢组学在临床方面的研究提供重要依据。     

不同转移潜能膀胱癌细胞糖组相对定量分析

膀胱癌是发生在膀胱黏膜组织上的一种恶性肿瘤,是泌尿系统中最常见的恶性肿瘤,早期(非肌层浸润型膀胱癌)阶段的诊断和治疗是降低膀胱癌死亡率的最有效方式.肿瘤的发生过程与糖链表达的改变有着密切的关系,而定量分析膀胱癌发生过程中糖链的表达变化尚未有研究.本研究以2株人膀胱正常上皮细胞系(HCV29、HUCV1),1株非肌层浸润性膀胱癌细胞系(KK47),和3株浸润性膀胱癌细胞系(YTS1、J82、T24)为研究材料,应用本室建立的利用乙酰肼修饰糖链唾液酸,以及[12C6]-和[13C6]-苯胺同位素修饰糖链还原性末端技术,然后利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS),进行膀胱上皮细胞不同病理状态的糖组相对定量分析.从6株细胞中共鉴定出52种N-连接糖链结构,并定量分析了不同类型的糖链在不同细胞中的分布差异,发现唾液酸化、岩藻糖化的N-连接糖链在膀胱癌肿瘤细胞恶化过程中呈现显著升高的趋势,同时平分型糖链和高甘露糖型N-连接糖链也呈表达升高趋势,说明这些糖链结构的表达变化与膀胱癌发生关系密切,从而有助于进一步阐明膀胱癌发生过程中糖链相关的分子机理.     

定量蛋白质组学分析方法及应用

蛋白质组学经历了近10年的发展,现在已经初具规模。但是由于它是动态地观察生物体不断变化的所有蛋白质,所以技术难度非常之大。为使研究简化并更具针对性,人们着重进行比较蛋白质组学的研究。为了具体量化这些蛋白质的变化产生了定量蛋白质组学,近几年各种标记技术的进步使得该学科得以迅猛发展。     

蛋白质组学研究中的分离分析技术及其研究进展

在后基因组时代,蛋白质组学成为新的研究热点。蛋白质组学的研究目标是为复杂蛋白质样品建立一个高通量、大规模、自动化的分离分析技术平台,从而实现准确、快速地筛选功能蛋白质。蛋白质的分离分析在蛋白组学研究中起着非常重要的作用。本文主要综述在蛋白质组学研究中二维凝胶电泳、毛细管电泳及其与质谱联用、多维液相分离技术及其与质谱联用和蛋白质芯片等高效分离分析技术的应用研究进展。     

定量蛋白质组同位素标记技术及应用

定量蛋白质组学是对蛋白质组进行精确的定量和鉴定的学科,突破了传统蛋白质组研究集中于对蛋白质的分离和鉴定,着重于定性定量解析细胞蛋白质的动态变化信息,更真实地反映了细胞功能、过程机制等综合信息。以同位素为内标的质谱分析新技术的提出,显示出可同时自动鉴定和精确定量的能力,代表了目前定量蛋白质组研究的主要发展方向。对近年来定量蛋白质组学同位素标记技术和应用研究所取得的重要进展以及最新的发展动态进行了综述。     

Characterization of mature rat oligodendrocytes: a proteomic approach

Oligodendrocytes are glial cells responsible for the synthesis and maintenance of myelin in the central nervous system (CNS). Oligodendrocytes are vulnerable to damage occurring in a variety of neurological diseases. Understanding oligodendrocyte biology is crucial for the dissemination of de- and remyelination mechanisms. The goal of the present study is the construction of a protein database of mature rat oligodendrocytes. Post-mitotic oligodendrocytes were isolated from mature Wistar rats and subjected to immunocytochemistry. Proteins were extracted and analyzed by means of two-dimensional gel electrophoresis and two-dimensional liquid chromatography, both coupled to mass spectrometry. The combination of the gel-based and gel-free approach resulted in confident identification of a total of 200 proteins. A minority of proteins were identified in both proteomic strategies. The identified proteins represent a variety of functional groups, including novel oligodendrocyte proteins. The results of this study emphasize the power of the applied proteomic strategy to study known or to reveal new proteins and to investigate their regulation in oligodendrocytes in different disease models.     

Absolute quantification strategies in proteomics based on mass spectrometry

The strong need for quantitative information in proteomics has fueled the development of mass spectrometry-based analytical methods that are able to determine protein abundances. This article reviews mass spectrometry experiments aimed at providing an absolute quantification of proteins. The experiments make use of the isotope-dilution concept by spiking a known amount of synthetic, isotope-labeled reference peptide into the analyte sample. Quantification is achieved by comparing the mass spectrometry signal intensities of the reference with an endogenous peptide that is generated upon proteolytic cleavage of the target protein. In an analogous manner, the level of post-translational modification at a distinct residue within a target protein can be determined. Among the strengths of absolute quantification are low detection limits reaching subfemtomole levels, a high dynamic range spanning approximately five orders of magnitude, low requirements for sample clean-up, and a fast and straightforward method development. Recent studies have demonstrated the compatibility of absolute quantification with various mass spectrometry readout techniques and sample purification steps such as 1D gel electrophoresis, size-exclusion chromatography, isoelectric peptide focusing, strong cation exchange and reversed phase or affinity chromatography. Under ideal conditions, quantification errors and coefficients of variation below 5% have been reported. However, the fact that at the start of the experiment the analyte is a protein and the internal standard is a peptide, severe quantification errors may result due to the selection of unsuitable reference peptides and/or imperfect protein proteolysis. Within the ensemble of mass spectrometry-based quantification methods, absolute quantification is the method of choice in cases where absolute numbers, many repetitive experiments or precise levels of post-translational modifications are required for a few, preselected species of interest. Consequently, prominent application areas include biomarker quantification, the study of post-translational modifications such as phosphorylation or ubiquitination and the comparison of concentrations of interacting proteins.     

生物质谱结合IMAC亲和提取和磷酸酶水解分析蛋白质磷酸化修饰

蛋白质磷酸化是生物体内非常重要的翻译后修饰方式 ,对磷酸化蛋白质的分析及磷酸化位点的确定有助于理解与其相关的生物功能。基质辅助激光解吸 /电离飞行时间质谱和电喷雾 四极杆 飞行时间质谱这两种生物质谱仪在蛋白质鉴定和翻译后修饰分析中发挥着重要作用。固相金属亲和色谱可选择性亲和提取肽混合物中的磷酸肽 ,结合磷酸酶水解实验和基质辅助激光解吸 /电离飞行时间质谱分析可确定肽混合物中的磷酸肽 ,最后用电喷雾 四极杆 飞行时间串联质谱分析磷酸肽的序列 ,结合数据库检索确定磷酸化位点。     

Characterizing phosphoproteins and phosphoproteomes using mass spectrometry.

The reversible phosphorylation of proteins plays a major role in many vital cellular processes by modulating protein function and transmitting signals within cellular pathways and networks. Because phosphorylation is dynamic and the sites of modification cannot be predicted by an organism's genome, proteomic measurements are required to identify sites of and changes in the phosphorylation state of proteins. The low stoichiometry of phosphorylation sites that accompany the multifarious nature of protein phosphorylation in biological systems continues to challenge the dynamic range of present mass spectrometry (MS) technologies and proteomic measurements, despite the preponderance of research and analytical methods devoted to this area. This review addresses some of the strategies and limitations involving the use of MS to map and quantify changes in protein phosphorylation sites for samples that range from a single protein to an entire proteome, and presents several compelling reasons as to why comprehensive phosphorylation site analysis has proven to be so elusive without a hypothesis-driven experimental approach to elicit more meaningful and confident results.     

大鼠海马的表达蛋白质组学实验研究

目的：用蛋白质组学方法初步分析大鼠海马蛋白质的表达。方法：提取大鼠海马蛋白质样品后,用双向凝胶电泳对其分离,经考马斯亮蓝染色后,产生大鼠海马蛋白质双向凝胶电泳图谱。从凝胶上切割分离的蛋白质,经胰蛋白酶胶内酶解,通过基质辅助激光解吸／电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）对酶解后的肽段进行分析。根据肽段质谱数据,经数据库（NCBI）检索,对蛋白质进行鉴定。结果：鉴定了37种具有明确功能的蛋白质,它们分别属于代谢酶、细胞骨架蛋白、热休克蛋白、抗氧化蛋白、信号传导蛋白、蛋白酶体相关蛋白、神经元特异蛋白及神经胶质蛋白。另外,鉴定了3种未知功能蛋白。结论：为建立大鼠海马蛋白质组数据库提供必要的资料,为在大鼠模型上研究神经疾病发病机理奠定基础。