基于质谱的蛋白质组学信号网络研究进展

细胞信号转导网络调控着所有细胞和器官的生物学过程。以往信号转导网络的研究主要采用一些生物化学方法开展,如抗体技术。目前,基于质谱的大规模蛋白质组学研究可以在翻译后修饰、蛋白质互作及蛋白质表达水平上,系统地研究信号转导事件。基于蛋白质组学的大规模信号转导的研究将改变我们对信号转导网络的理解。从蛋白质组翻译后修饰、蛋白质互作及蛋白质表达3个方面综述了质谱在信号转导方面的研究。     

蛋白质组学技术及其在肺脏疾病研究中的应用

蛋白质组学是旨在研究蛋白质表达谱和蛋白质与蛋白质之间相互作用的新领域,其研究必须依赖高通量、高自动化的技术.简要介绍了蛋白质组分离技术(双向电泳、色谱),蛋白质组分析技术(质谱分析、氨基酸组成分析、蛋白质芯片,Edman降解法测N端序列),蛋白质相互作用技术(酵母双杂交系统、表面等离子共振)以及生物信息学.并从寻找差异表达的蛋白质,寻找用于诊断的疾病相关的标记分子,研究疾病的发病机制三方面介绍了蛋白质组技术在肺脏疾病研究中的应用.     

LGT蛋白质组阳性肿瘤患者免疫功能的观察报告--LGT系列论文之八

目的了解LGT(lostgoodwilltarget)蛋白质组阳性表达患者CD3 、CD4 、CD8 、CD4 /CD8 、T细胞和NK细胞的变化规律。方法对30例LGT蛋白质组阳性表达的肿瘤患者分别采用美国BD公司生产的流式细胞检测仪及提供的相应单克隆抗体检测患者空腹血清CD3 、CD4 、CD8 、CD4 /CD8 、T细胞和NK细胞并用美国赛费吉(Ciphergen)公司制造的蛋白质指纹仪及该公司提供的弱阳离子交换芯片(WCX2)按其操作方法(SELDI检测技术)配对检测肿瘤患者空腹血清中的蛋白质指纹,对有病情加重的患者均检查两次以上。以指纹图上质荷比(M/Z)为11100 H~11900 H之间出现一峰簇样(cluster)的指纹标志为LGT阳性诊断标准,并按蛋白质指纹LGT检测阳性次数分成二组。对二组内CD3 、CD4 、CD8 、CD4 /CD8 、T细胞和NK细胞与正常参考值之间进行统计学显著性检验。结果CD3 T细胞值在LGT蛋白质组持续阳性表达组是增高的,在另一组是无变化,二者之间有显著性差异,而CD8 T细胞在二组内同时增高,CD4 T细胞和NK细胞二组同时低下,无显著性差别。结论本研究提示肿瘤晚期可能存在有酪氨酸蛋白激酶修饰的细胞内信号传导,使之病情加重,而肿瘤早期则不明显。这是一种新的看法,应加强这个方面的研究。     

葡萄蛋白质组学研究进展

人类基因组计划的完成标志着生命科学已进入后基因组时代,蛋白质组学的研究被提升到了前所未有的高度,蛋白质组学旨在阐明基因组所表达的真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物功能。伴随葡萄基因组测序工作的完成,有关葡萄蛋白质组学的研究迅速发展。对近年来蛋白质组学在葡萄上的研究进行了综述,内容主要包括:葡萄蛋白质样品的提取制备,葡萄果实发育和品质形成过程中蛋白质组的变化,葡萄果皮、细胞壁、质膜等特定组织材料的蛋白质组研究,及蛋白质组学在葡萄逆境胁迫、体细胞胚的发生等方面的研究,并对葡萄蛋白质组学的发展趋势进行了展望。     

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。     

转录组与蛋白质组比较研究进展

转录组和蛋白质组比较研究发现,总体而言其间的相关性不高 . 根据数据的类型不同可以将现有的研究分为 4 类：单点比较、两点差异比较、多点时序比较和多点非时序比较 . 对其差异原因的研究和分析表明：除了由实验系统及数据类型不同导致的差异外,转录后蛋白质合成各步骤所受到的限制,以及在此过程中的分子调控也对其有重要的影响;而且不同基因,不同组织和细胞在不同状态下可能也会有差异 . 因此,结合转录组和蛋白质组的表达谱研究倾向于利用蛋白质组和转录组研究的差异和互补性,同时对生物体特定状态下的基因和蛋白质表达水平进行全方位度量,以获得表达谱的全景图,并挖掘受到转录后调控的基因 .     

荷人卵巢上皮性癌裸鼠慢性心理应激模型中移植瘤蛋白质组研究

心理社会因素对肿瘤患者的影响已经引起了国内外学者的密切关注, 长期生活在不良心理应激状态下能促进恶性肿瘤的发生和发展已成定论, 但对其具体机制尚不完全清楚. 为探讨慢性心理应激影响肿瘤发生发展的分子学机制, 建立荷人卵巢癌裸鼠慢性心理应激模型. 通过双向电泳和nanoUPLC-ESI-MS/MS, 在裸鼠移植瘤组织中发现了20种明显差异表达蛋白, 其中相比对照组, 应激组有14种蛋白表达上调, 5种表达下调, 而1种蛋白只在应激组裸鼠皮下移植瘤中被发现; Western blotting验证结果与蛋白质组学一致. 本研究为揭示心理和肿瘤的关系提供了新的分子方面的依据.     

蛋白质点阵/芯片技术的新进展

蛋白质点阵/芯片技术是分子生物学技术的重要进展,在功能蛋白质组研究方面具有广阔的潜在应用价值.目前发展起来的印迹蛋白微阵列、分子扫描技术和传感器生物芯片质谱,将应用于药靶检测、疾病诊断、蛋白质结构鉴定和/或蛋白质之间的相互作用分析等方面,具有分析速度快、效率高、样品消耗少等特点,将成为生命科学与医学领域新的研究工具.     

ERS和microRNA间的相互作用与肿瘤

内质网是细胞蛋白质翻译后修饰和折叠的重要场所. 多种外界因素诸如热激、病毒感染和低氧等均可导致内质网功能受损,表现为细胞中未折叠或者发生错误折叠的蛋白质在内质网腔内大量聚集,这种聚集将会引发细胞产生应激反应,称为内质网应激. MicroRNAs 是一类内源性非编码 RNAs,通过调控基因的表达来发挥重要的功能. 越来越多的研究表明,内质网应激和microRNAs之间通过相互作用参与诸多重要的生理过程. 本文综述了内质网应激和microRNAs两者的相互作用与肿瘤发生发展的关系,以期对肿瘤发生发展的过程调控机制有更为深入的理解,为发展新的肿瘤治疗方案提供思路.     

胃癌组织中肿瘤相关成纤维细胞与正常成纤维细胞之间转录组学研究及验证

胃癌组织中肿瘤相关成纤维细胞(carcinoma associated fibroblasts, CAFs)是胃癌微环境的重要成分,主要来源于正常成纤维细胞(normal fibroblasts, NFs)的活化,对胃癌的发生发展有重要作用,但是两者之间的基因表达差异并不完全清楚。本研究选取从人胃癌组织中分离获得的CAFs及NFs 各3组,进行转录组学研究,筛选出3组细胞中交集且差异倍数较大的基因12个,用Omicsbean在线工具对差异基因进行Gene Ontology (GO)功能及KEGG通路富集,构建蛋白质相互作用调控网络;最后用RT-qPCR验证CAFs和NFs中差异基因的表达。结果显示,筛选出的12个差异表达基因主要参与NF-κB信号、炎症、细胞黏附、细胞表面受体和细胞因子等功能,上述功能均与肿瘤的发生发展密切相关。RT-qPCR检测发现,与NFs相比,CAFs中BCL2A1、NKX3-2、CXCL12、TNFAIP3、FOS、CDH4及CLDN1表达上调;ATF3、CYFIP2、CCL11、KLF2及GDF15基因表达下调,差异均具有统计学意义(P＜0.05)。结果提示,胃癌CAFs与NFs中存在肿瘤相关的差异表达基因,这些差异基因可能在胃癌微环境中发挥重要作用。     

2D-DIGE技术在蛋白质组学中的应用

双向荧光差异凝胶电泳(2D-D IGE)作为一种新型的蛋白质组分析技术,已经被广泛应用于动物、植物、微生物以及人类差异蛋白的研究。在动物医学方面,采用DIGE技术,通过对不同类型,不同个体的细胞、组织、或经过不同处理和不同生长条件下蛋白质表达差异分析,在研究疾病的分子机理、分子诊断、药物作用机理、毒理学等方面都有广泛的应用。在植物学方面,该技术可以用来分离和分析植物亚细胞结构蛋白质组以及在生物和非生物胁迫下,植物细胞中蛋白质表达的差异性,从而建立差异蛋白相互作用网络图,从而为研究伤害机制提供一定的依据。     

蛋白质功能研究方法及技术

随着后基因时代的到来,蛋白质功能研究已经成为蛋白质组学研究的核心内容,是生物科学极具挑战的领域之一.近年来虽已有大量文章涉及某些蛋白质功能方面的研究,但对蛋白质功能研究方法方面进行系统综述的文章非常少,因此,从差异蛋白的筛选鉴定、蛋白质相互作用、蛋白质亚细胞定位、蛋白质表达改变的分子遗传学手段(如RNAi)、生物信息学等方面对目前蛋白质功能研究方法和技术及其最新研究进展进行综述,研究者可根据不同的蛋白和实验需要选择适宜的方法.     

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。     

LGT蛋白质组阳性肿瘤患者免疫功能的观察报告——LGT系列论文之八

目的：了解LGT（lost goodwill target）蛋白质组阳性表达患者CD3^＋、CD4^＋、CD8^＋、CD4^＋/CD8^＋、T细胞和NK细胞的变化规律.方法：对30例LGT蛋白质组阳性表达的肿瘤患者分别采用美国BD公司生产的流式细胞检测仪及提供的相应单克隆抗体检测患者空腹血清CD3^＋、CD4^＋、CD8^＋、CD4^＋/CD8^＋、T细胞和NK细胞并用美国赛费吉（Ciphergen）公司制造的蛋白质指纹仪及该公司提供的弱阳离子交换芯片（WCX2）按其操作方法（SELDI检测技术）配对检测肿瘤患者空腹血清中的蛋白质指纹,对有病情加重的患者均检查两次以上.以指纹图上质荷比（M/Z）为11100＋H～11900＋H之间出现一峰簇样（cluster）的指纹标志为LGT阳性诊断标准,并按蛋白质指纹LGT检测阳性次数分成二组.对二组内CD3^＋、CD4^＋、CD8^＋、CD4^＋/CD8^＋、T细胞和NK细胞与正常参考值之间进行统计学显著性检验.结果：CD3^＋T细胞值在LGT蛋白质组持续阳性表达组是增高的,在另一组是无变化,二者之间有显著性差异,而CD8^＋T细胞在二组内同时增高,CD4^＋T细胞和NK细胞二组同时低下,无显著性差别.结论：本研究提示肿瘤晚期可能存在有酪氨酸蛋白激酶修饰的细胞内信号传导,使之病情加重,而肿瘤早期则不明显.这是一种新的看法,应加强这个方面的研究.     

miR-145与肿瘤相关研究及其临床应用

microRNAs(miRs)是一类长约22核苷酸的内源性非编码单链RNA分子,对生长发育、细胞增殖、凋亡乃至肿瘤发生发展等生命过程具有重要作用.其中,miR-145是研究最多的miRs之一,研究发现其在多种肿瘤组织中表达下调.通过与多种靶分子,如OCT4、MUC1等相互作用,miR-145可影响肿瘤细胞的增殖、转移及凋亡等过程.在临床应用方面,多项研究发现,miR-145表达水平与肿瘤患者的诊断及预后具有良好的相关性.此外,其表达水平还与卵巢癌等多种肿瘤的化疗耐药性相关.本文就miR-145对肿瘤的发生发展的作用及影响,以及在临床上诊断、治疗和预后等方面的应用前景做一综述.     

miRNA调控恶性黑色素瘤细胞上皮-间充质转化的分子网络及机制

黑色素瘤是一种极易发生转移的恶性皮肤肿瘤,具有高度的致死性。上皮-间充质细胞转化(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)在胚胎发育过程中起到非常重要的作用,同时在肿瘤的发生和恶化过程中也扮演着重要的角色。miRNA具有广谱的调节能力,对于肿瘤发生和EMT形成都能产生不同程度的影响。本文整合黑色素瘤细胞系转录组和miRNA组测序数据,在转录组数据中筛选得到参与肿瘤EMT过程的基因,通过Mirsystem软件预测并从miRNA组数据中筛选出与之负相关的11个miRNA,包括miR-130a-3p、miR-130b-3p、miR-125a-5p、miR-30a-3p、miR-195-5p、miR-345-5p、miR-509-3-5p、miR-374a-5p、miR-509-5p、miR-148a-3p和miR-330-3p。经过生物信息学分析miRNA靶基因富集的分子网络和信号途径,发现了两个与细胞发育和细胞间相互作用密切相关的网络,以及多个参与调控EMT过程的信号通路。对11个miRNA进行分子生物学验证,发现miR-195-5p、miR-130a-3p、miR-509-5p和miR-509-3-5p共4个可以调节重要肿瘤基因的miRNA。本研究运用mRNA和miRNA两种转录组的测序数据筛选EMT相关miRNA的方法,为肿瘤多组学数据整合分析提供了新的研究思路,并以期能为肿瘤精准基因组学的发展发挥重要的推进作用。     

果蝇蛋白质组学研究进展

蛋白质组学旨在阐明基因组所表达的真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物功能。随着人类基因组学计划的逐渐成熟,分子水平的实验技术不断发展,蛋白质组学的研究被提高到了前所未有的高度。果蝇是生命科学领域最为常用的一种模式生物,长期的系统研究也使果蝇的基因组成为至今注释最好的基因组之一,为功能基因组研究奠定了基础。但由于技术的限制,迄今有关果蝇蛋白质组学研究的报道尚不多见。近年来果蝇蛋白质组学的研究主要包括表达谱、修饰谱、比较蛋白质组学和疾病模型蛋白质组等四个方向,为进一步开展人类疾病临床蛋白质组学研究奠定了基础。     

顺铂作用卵巢癌细胞株的蛋白质组学研究

应用蛋白质组学技术观察顺铂作用于人卵巢癌SKOV3细胞株后蛋白质分子的表达差 异, 探讨蛋白质组学方法在化疗药物抗肿瘤作用机制研究方面的应用. 用顺铂(6 mg/mL)作用人卵巢癌SKOV3细胞6 h, 分别收集实验组与对照组细胞, 裂解并提取细胞内总蛋白; 以固相IPG胶条(17 cm, pH4~7)为载体, 进行第一向等电聚焦和第二向SDS-PAGE电泳, 得到实验组与对照组双向电泳凝胶图; 经考马斯亮蓝染色后, 在PDQuest软件的辅助下进行实验组与对照组蛋白质表达的比较, 选择并切取明显差异点共11个, 经肽质量指纹谱(PMF)和串级质谱(MS/MS)分析, 检测出差异点中包含的主要蛋白. 通过质谱分析显示, 顺铂处理后表达明显上调的有原肌球蛋白家族、肌动蛋白家族、热休克蛋白60(HSP60)、磷酸丙糖异构酶(TIM)家族等; 表达下调的有烯醇酶家族等. 这几类蛋白质多参与细胞内能量代谢、细胞形态维持、细胞转化凋亡等生理过程, 提示顺铂的抗肿瘤机制可能与此有关.     

蛋白质组学在肝癌相关生物分子研究中的应用进展

蛋白质组学以细胞、组织或器官表达的所有蛋白质为研究对象,通过双向凝胶电泳、生物质谱技术及生物信息学等方法,达到分离、鉴定、分析蛋白质的目的.肝癌发病过程涉及多基因的改变,必然伴随蛋白质表达的改变.以蛋白质组学的方法,通过比较正常肝组织与肝癌组织表达的蛋白质,寻找与肝癌发生、发展、转移及检测、治疗有关的生物分子.     

分泌蛋白质组学在肿瘤标志物中的研究进展

在肿瘤发生、发展过程中,肿瘤细胞会分泌出大量蛋白质,而一些分泌蛋白已作为肿瘤标志物被用于肿瘤的临床检测与预后判断。随着蛋白质组学技术的快速发展,分泌蛋白质组学应运而生,并为肿瘤研究提供了新的思路与方法。现就分泌蛋白质组学在肿瘤标志物研究中的策略及进展做一综述,旨在为研究人员在肿瘤标志物发现及筛选方面提供借鉴。