血清蛋白质组分析方法

蛋白质组学一经出现 ,人们便开始尝试将其用于疾病特定分子标志物的研究当中 ,比如通过比较疾病与正常生理状况下蛋白质表达谱的差异来寻找与疾病密切相关的蛋白质 .但采用该方法有一明显的缺点 ,即需要分析大量同一肿瘤组织的二维凝胶电泳 (two dimensionalgelelectrophoresis ,2 DE)图谱 ,否则难以得到有统计学意义的差异蛋白质 .另外 ,由于细胞内的蛋白质表达是不均匀的 ,这就导致了高表达和易溶解的蛋白质远较其他低表达、难溶解的蛋白质容易出现在2 DE图谱中 ,因而明显地降低了计算机匹配分析发现有生物学意义的差异蛋白质的灵敏性…     

蛋白质组中蛋白质鉴定技术的研究近况

蛋白质组学的核心内容之一就是蛋白质的鉴定,基于双向凝胶电泳的图象分析技术可以对组织细胞蛋白质表达的量、表观分子量和等电点等特性进行初步的鉴定,但是对于蛋白质的结构和功能必须借助其它技术手段。目前逐渐形成了以生物质谱为核心的鉴定技术,蛋白质微测和氨基酸组成分析在表达模型分析中也有应用。关于蛋白质组功能模式研究目前可用的方法有酵母双杂交、噬菌体展示、生物传感芯片质谱、蛋白质工程中的定点突变技术等。这些技术对推动蛋白质组学的发展起了一定作用,但是单一技术通常不能确切的鉴定某一蛋白质,常需联合应用几种技术才能准确的鉴定蛋白质。     

肺癌患者血浆外泌体蛋白质组分析

目的:探究肺癌患者与肺部良性结节病人血浆外泌体中蛋白质组的差异。方法:收集肺癌与肺部良性结节病人的术前血浆,随机选取肺腺癌病人血浆15例、肺鳞癌病人血浆10例作为实验组,肺部良性结节病人血浆5例作为对照组,采用超速离心法分离得到外泌体,定量质谱鉴定分析肺癌病人与肺部良性结节病人血浆外泌体蛋白质表达的差异性,SDS-PAGE和蛋白质免疫印迹法检验提取到的蛋白质。结果:共检测到血浆外泌体蛋白质253个,并初步确定其中18个在肺癌病人血浆外泌体中表达上调,8个在肺癌病人血浆外泌体中表达下调,免疫印迹法验证了上调蛋白质中的补体蛋白C4a。结论:鉴定出26个外泌体差异表达蛋白质,为肺癌早期诊断提供了新的候选分子。     

人类蛋白质组表达谱蛋白质鉴定的分步搜索策略

大规模蛋白质组表达谱研究的蛋白质鉴定一般采取基于数据库搜索的策略,因此数据库的选择及搜索策略在蛋白质鉴定中非常重要。现有的人类蛋白质数据库远不够完善,而从其他物种的蛋白质数据库中所能得到的补充非常有限,但人类基因组数据库中却可能含有很大的补充空间。在对国际人类蛋白质数据库充分调研、比较的基础上,提出了一种分步搜索的策略。这种策略首先利用一个质量较高、覆盖率相对较大的非冗余数据库进行基本鉴定,随后利用其他蛋白和核酸数据库进行补充鉴定和新蛋白挖掘。该策略能有效地鉴定尽可能多的高可靠蛋白,并能进一步充分利用质谱数据进行补充鉴定和新蛋白挖掘,对大规模蛋白质组表达谱研究具有重要的意义。     

应用蛋白质组学技术筛选胃癌耐药相关蛋白质

胃癌多药耐药性是临床胃癌化疗失败最主要的原因之一,但其分子机制仍然不太清楚.为了寻找新的胃癌耐药相关的蛋白质,揭示胃癌多药耐药的分子机制,以胃癌细胞SGC7901和长春新碱诱导的耐药胃癌细胞SGC7901/VCR为研究对象,应用二维凝胶电泳(two-dimensionalelectrophoresis,2-DE)技术分离两种细胞的总蛋白质,图像分析识别差异表达的蛋白质点,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assistedlaserdesorption/ionizationtimeofflightmassspectrometry,MALDI-TOF-MS)及电喷雾电离串联质谱(electrosprayionizationtandemmassspectrometry,ESI-Q-TOF)对差异表达的蛋白质点进行鉴定,蛋白质印迹和实时RT-PCR验证部分差异蛋白质在两株细胞中的表达水平,反义核酸转染技术分析HSP27(heatshockprotein27,HSP27)高表达与SGC7901/VCR耐药的相关性.得到了分辨率较高、重复性较好的两株细胞系的二维凝胶电泳图谱,质谱分析共鉴定了24个差异蛋白质点,蛋白质印迹和实时RT-PCR验证了部分差异蛋白的表达水平,反义寡核苷酸抑制HSP27表达能增加SGC7901/VCR对长春新碱的敏感性.研究结果不仅提示这些差异蛋白质如HSP27,Sorcin等可能与胃癌的多药耐药相关,而且为揭示胃癌细胞的多药耐药性产生机制提供了线索.     

种子蛋白质与蛋白质组的研究

综述了种子蛋白质与蛋白质组的研究, 主要介绍了种子发育与形成、种子休眠与萌发、种子保存与活力以及种子与环境相互作用的蛋白质与蛋白质组的研究。同时阐述了当今蛋白质组学在种子研究中的应用以及所取得的成果, 并展望了种子蛋白质组学的发展方向, 种子生物学的研究将从基因水平走向整体水平, 因此环境因子与种子蛋白质的相互作用是研究的重点。运用蛋白质组学将能揭示蛋白质的功能并明晰种子的生命机制。     

蛋白质组阵列技术的现状与展望

蛋白质组就是展示一个细胞或组织或机体的全部蛋白质。目前双向凝胶电泳特别是固相pH梯度等电聚焦的双向聚丙烯酰胺凝胶电泳,是分离阵列蛋白质组成分的核心技术,但仍存在诸多不足,通过改善蛋白溶解、阵列策略和蛋白斑点的探测技术,使蛋白质组阵列技术取得了进展。     

种子蛋白质与蛋白质组的研究

综述了种子蛋白质与蛋白质组的研究,主要介绍了种子发育与形成、种子休眠与萌发、种子保存与活力以及种子与环境相互作用的蛋白质与蛋白质组的研究.同时阐述了当今蛋白质组学在种子研究中的应用以及所取得的成果,并展望了种子蛋白质组学的发展方向,种子生物学的研究将从基因水平走向整体水平,因此环境因子与种子蛋白质的相互作用是研究的重点.运用蛋白质组学将能揭示蛋白质的功能并明晰种子的生命机制.     

电转移中蛋白质的透膜现象及其对蛋白质印迹结果的影响

探讨了电转移中蛋白质的透膜现象及其对蛋白质印迹结果的影响.采用抗凋亡抑制蛋白-Survivin的抗体,对细胞裂解液进行蛋白质印迹.与常规操作方法不同之处是：在电转移的凝胶“三明治”中,重叠放置两张硝酸纤维素膜.电转移后,对两张膜同时进行免疫印迹.在特定的转移条件下,两张膜的免疫印迹都出现了Survivin蛋白的特异印迹带,证实了电转移中存在着蛋白质的透膜现象.转移时间、电流强度和蛋白质的分子质量,都是影响蛋白质透膜的相关因素.电转移中蛋白质的透膜,可以产生“印迹复制失真”的效应,从而最终影响蛋白质印迹定性和定量的结果.所得实验结果和结论,揭示了蛋白质印迹技术方法学中一个需要加以充分关注的问题,对于科学掌握和应用该技术具有积极作用.     

缺氮介导的莱茵衣藻油脂合成过程的内参及标志物蛋白质的筛选鉴定

微藻被认为是最有潜力的生物能源原料之一,了解油脂合成机理、提升油脂合成的效率是重要的生物学问题.莱茵衣藻缺氮胁迫是油脂合成机理研究的模式系统,组学研究已经积累了大量的数据,但针对莱茵衣藻缺氮介导的油脂合成过程的内参及标志物蛋白质还鲜有报道.本研究对莱茵衣藻进行了对照和缺氮胁迫培养,比较了多个时间点(0、1、2、4和6d)在2种处理条件下的培养物表型、细胞密度、油脂含量以及总蛋白质含量的变化等特征.结果显示:莱茵衣藻细胞在受到缺氮胁迫后表现为培养物颜色由绿变黄;A750和细胞计数结果显示细胞生长趋于停滞;尼罗红染色定量实验鉴定到油脂含量的显著升高;考马斯亮蓝染色实验检测到总蛋白质含量降低.以20个莱茵衣藻蛋白质为候选,利用蛋白质印迹技术(Western blot,WB)检测了其在不同处理和不同时间点的表达特征变化,通过计算总蛋白质和候选蛋白质含量的皮尔森相关系数(Pearson’s correlation coefficient, PCC)筛选了莱茵衣藻缺氮胁迫的内参蛋白质,发现Histone H3、 RBCL(ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit)和BCR1(biotin carboxylase,ACCase complex 1)在对照和缺氮胁迫条件下均与总蛋白质含量变化呈现极显著或显著正相关,所以被选作内参蛋白质.进而通过比较候选蛋白质的平均相对倍率变化(average relative fold change, ARF),鉴定了莱茵衣藻缺氮胁迫的标志物蛋白质,发现ATPs-β(ATP synthase CF1beta subunit)、 GAP2(glyceraldehyde 3-phosphate dehydratase 2)和RMT1(rubisco large subunit N-methyltransferase 1)蛋白质的ARF值分别为180.59、52.90和12.48,明显高出其他蛋白质,由此把它们选做缺氮胁迫的标志物蛋白质.接下来,对缺氮胁迫早期(0、2、4、8、12、18、24和48 h)的样品进行蛋白质印迹法分析,发现可检测的ATPs-β、GAP2和RMT1的缺氮诱导条带出现的时间分别是8、18和12 h.综上可以认为,在所有候选蛋白质中,ATPs-β是出现最早且变化幅度最大的缺氮处理标志物蛋白质.本研究鉴定的内参和标志物蛋白质对了解缺氮应答及油脂合成机理会有所帮助,所积累的蛋白质表达信息可供研究同行参考.     

青年和老年人结肠上皮的比较蛋白质组学研究

衰老的大肠上皮不仅多种生理功能下降,而且对大肠癌在内的多种衰老相关的肠道疾病易感性显著增加,但结肠上皮衰老及衰老的结肠上皮对癌症易感的分子机制仍然不清楚.为此,应用双向凝胶电泳(2-DE)技术分离青年人及老年人的正常结肠上皮的总蛋白质,图像分析识别差异表达的蛋白质点,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对差异表达的蛋白质点进行鉴定,免疫组化和实时定量(real-timequantitative)PCR检测部分差异蛋白,在青年人和老年人结肠上皮中的表达水平.得到了分辨率较高、重复性较好的青年人和老年人结肠上皮的2-DE图谱,质谱分析鉴定了17个结肠上皮衰老相关的蛋白质,免疫组化和real-timequantitativeRT-PCR证实了部分差异蛋白质的表达水平.研究结果提示,线粒体功能受伤、抗氧化能力下降是结肠上皮衰老的重要原因,4个差异蛋白质即guaninenucleotide-bindingproteinbetasubunit-likeprotein(Rack1)、stress-70protein、40SribosomalproteinSA和chlorideintracellularchannelprotein1可能与衰老的结肠上皮对癌症易感有关.     

临床蛋白质组学———蛋白质组学在临床研究中的应用

临床蛋白质组学是将蛋白质组学技术应用于临床医学研究,它主要围绕疾病的预防、早期诊断和治疗等方面开展研究,其中,恶性肿瘤是临床蛋白质组学研究的一个重点研究对象.由于肿瘤生物标志物对早期诊断具有重要价值,所以临床蛋白质组学的主要目标之一是寻找合适的肿瘤生物标志物,多分子生物标志物已成为寻找肿瘤生物标志物的一个研究趋势.简要介绍了临床蛋白质组学的基本概念,实验设计,临床样本收集与预处理以及蛋白质组学技术在临床研究中的应用与进展.     

Host cell proteins in biologics development: Identification,quantitation and risk assessment

Host cell proteins (HCPs) are those produced or encoded by the organisms and unrelated to the intended recombinant product. Some are necessary for growth, survival, and normal cellular processing whereas others may be non‐essential, simply carried along as baggage. Like the recombinant product, HCPs may also be modified by the host with a number of post‐translational modifications. Regardless of the utility, or lack thereof, HCPs are undesirable in the final drug substance. Though commonly present in small quantities (parts per million expressed as nanograms per milligrams of the intended recombinant protein) much effort and cost is expended by industry to remove them. The purpose of this review is to summarize what is of relevance in regards to the biology, the impact of genomics and proteomics on HCP evaluation, the regulatory expectations, analytical approaches, and various methodologies to remove HCPs with bioprocessing. Historical data, bioinformatics approaches and industrial case study examples are provided. Finally, a proposal for a risk assessment tool is provided which brings these facets together and proposes a means for manufacturers to classify and organize a control strategy leading to meaningful product specifications. Biotechnol. Bioeng. 2009;103: 446–458. © 2009 Wiley Periodicals, Inc.     

LCM纯化的鼻咽癌间质和正常鼻咽间质的定量蛋白质组学研究

间质在肿瘤发生发展中的作用越来越受到重视．为寻找与鼻咽癌( nasopharyngeal carcinoma,NPC )发生发展相关的特异性间质蛋白,采用激光捕获显微切割技术( laser capture microdissection,LCM )纯化鼻咽癌间质和正常鼻咽黏膜间质,荧光差异双向凝胶电泳( fluorescent two-dimensional difference gel electrophoresis 2-D,DIGE )结合质谱技术分离鉴定间质相关蛋白．Western blot及免疫组织化学技术验证了其中3个差异蛋白(CapG、L-plastin和S100A9),证实了2D-DIGE结果的可靠性．建立了LCM 纯化的鼻咽癌间质和正常鼻咽间质的荧光差异蛋白表达图谱,高通量筛选与肿瘤发生相关的间质蛋白,共得到34个有统计学意义的蛋白质点,质谱鉴定得到20个差异蛋白．研究结果提示：这些差异表达的蛋白质将有助于阐明鼻咽癌细胞和周围间质的关系．对间质蛋白功能的进一步研究,将有助于解析间质在肿瘤发生中的作用机制,并为从间质途径寻找肿瘤治疗靶标提供新思路．     

蛋白质组学技术在网络药理学中的应用

蛋白质组学发展至今已日趋成熟,在生物医药相关领域研究中的应用显著增加,与之相关的样品制备技术、蛋白定量方法及先进的质谱仪器也得到了快速发展。网络药理学是近年来提出的新药发现新策略,是药理学的新兴分支学科,它从整体的角度探索药物与疾病的关联性,发现药物靶标,指导新药研发。将蛋白质组学技术应用于网络药理学研究,能使研究人员系统地预测和解释药物的作用,加速药物靶点的确认,从而设计多靶点药物或药物组合。综述了蛋白质组学技术的新近研究进展,并简单概述了其在网络药理学中的应用。     

蛋白质组学及其在农业上的应用

论述了蛋白质组学与基因组学的关系,蛋白质组学的定义、功能、分类及其三大主要技术.详细评述了蛋白质组学技术在农业科学研究中的应用,如叶绿体蛋白质组,农作物与细菌的共生现象、植物叶绿体蛋白质组,作物抗旱性和雄性不育性等.最后展望了蛋白质组学这一生命科学中最新方法在农业科学中的应用前景.     

蛋白质组学技术在精子蛋白研究中的应用

从蛋白质组学研究的技术手段、蛋白质组学在人类不育及精卵相互识别并结合的机理研究、免疫法开展男性避孕方法的研究及蛋白质组学研究方法在家畜繁殖环节中的应用等几个方面阐述了蛋白质组学在人类生殖及动物繁殖环节相关研究中的重要作用。说明蛋白质组学已经成为生命科学未来发展的主要分支之一,为揭示生命个体的蛋白质动态变化提供了技术手段和理论基础,并将在药物开发,生命活动机理研究等方面发挥巨大作用,也必将会在家畜繁殖学领域发挥其应有的作用。     

蛋白质组学中新蛋白质鉴定的研究方法和策略

当前,基于生物质谱进行蛋白质鉴定的技术已经成为蛋白质组学研究的支撑技术之一.产生的数据主要使用数据库搜索的方法进行处理,这种方法的一大缺陷是不能鉴定数据库中未包含的蛋白质,因此如何充分利用质谱数据对蛋白质组研究的意义很大,而新蛋白质鉴定更是其中一个重要的内容.新蛋白质鉴定是蛋白质鉴定的一个方面,新蛋白质的定义按照序列和功能的已知程度分为3个层次;以蛋白质鉴定的方法为基础,目前新蛋白质鉴定的方法可分为denovo测序和相似序列搜索结合的方法以及搜索EST、基因组等核酸数据库的方法2大类;两者各有利弊.存在各自的问题和相应处理的策略.不同的研究者可以根据具体目的应用和发展不同的鉴定方法,同时新蛋白质的鉴定也将随着蛋白质组学研究的发展而更加完善.     

生物质谱技术与蛋白质组学

生物质谱技术是蛋白质组学的支撑技术.详细论述了质谱技术的分类与基本分析原理,重点论述了质谱技术的发展变化,包括基质辅助激光解吸飞行时间质谱技术,电喷雾质谱技术,MALDI-Q-TOF和MAL-DI-TOF-TOF等质谱技术,以及质谱技术在蛋白质组学研究中的应用与未来的发展和挑战.     

18O标记法在定量蛋白质组学中的应用

基于质谱技术去识别和检测蛋白质表达差异是一个热点,有助于生物过程和体系的分子机制的研究。近年来各种基于质谱技术的定量蛋白质组学研究方法发展较快,相对其他方法而言,18O标记法是一种较为理想、相对容易实现并且在不断完善的体外标记方法,最近在定量蛋白质组学研究中应用较多。现对18O标记法原理、特点以及技术方法的优化和应用进展进行综述。