蛋白质组学研究中的双向电泳技术

蛋白质组学研究已经成为后基因组时代的研究热点,其两大支柱是双向凝胶电泳技术和生物质谱技术。尽管双向电泳技术近几年已经取得了突破性进展,是当前蛋白质分离的最常用技术,但其本身还有一些难以克服的问题。随着质谱技术的快速发展,双向电泳逐渐成为蛋白质组学研究的瓶颈。本综述双向电泳主要技术步骤的现状、存在问题及其改进方向。     

蛋白质组学中的分离检测技术

10多年来,随着基因组学研究取得的巨大成就,蛋白质组学的研究也得到了突飞猛进的发展,并产生了许多先进的分离检测技术,包括与电泳相关的和非电泳的技术。本就蛋白质组学中的分离检测技术,如双向电泳、差异凝胶电泳、毛细管电泳、液相色谱质谱联用、蛋白质芯片等作一综述。     

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。     

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。     

差异凝胶电泳技术的发展及其在生物学领域的应用

差异凝胶电泳技术是建立在双向电泳技术基础之上、采用3种荧光染料同时对蛋白样品进行标记、进而进行蛋白质表达量差异统计学分析的技术,具有更高的敏感度以及精确的定量能力。综述了差异凝胶电泳技术的基本原理、优缺点,概括了该技术在国内外生物学领域的应用现状,并对该技术的未来发展前景进行了展望。     

蛋白质组学的相关技术及应用

当今分子生物学领域内,蛋白质组已成为研究的热点。基因组相对较稳定,而且各种细胞或生物体的基因组结构有许多基本相似的特征;蛋白质组是动态的,随内外界刺激而变化。对蛋白质组的研究可以使我们更容易接近对生命过程的认识。但同时对数千种(甚至更多)蛋白质特性的研究也是一个很大的技术挑战。双相凝肢电泳、质谱、酵母双杂交技术以及生物信息学的发展在一定程度上解决了这一技术难题。本对此类技术及其在各领域的应用作一简要介绍。     

蛋白质组学及其技术发展

蛋白质组学产生于20世纪90年代,发展至今已日趋成熟。蛋白质组学是以生物体的全部或部分蛋白为研究对象,研究它们在生命活动过程中的作用、功能。蛋白质组学较之前的基因组学对于生命现象的解释更直接、更准确,近年得到了快速发展,并受到世界各国学者的高度关注。我们简要综述了蛋白质组学及其技术,并简单概述了这项技术在生命科学领域的应用。     

植物膜蛋白质组学研究技术现状

植物膜蛋白质组学是当前植物科学研究的热点领域。本文概论了蛋白质组学在植物膜蛋白研究中的应用,包括双向电泳前膜蛋白样品的制备以及植物质膜、液泡膜和其他膜蛋白组分的蛋白质组学研究进展,并介绍了植物膜蛋白质组学相关的数据库,最后对其发展作了展望。     

蛋白质组学研究技术及其在寄生虫学中的应用

介绍了蛋白质组学研究的核心技术 ,即蛋白质组分分离、蛋白质组分鉴定、利用蛋白质组信息学进行结构和功能预测 ,以及蛋白质组学技术在寄生虫学中的应用和研究进展。     

稳定同位素化学标记结合质谱技术在定量蛋白质组学中的应用

传统的蛋白质组定量策略主要是通过双向凝胶电泳来进行相对定量。由于该方法不能对相对分子质量极高或极低、等电点极酸或极碱和含量低的蛋白质以及膜蛋白质等进行有效分离和检测,所以已不能适应目前蛋白质组研究深入发展的需要。近年来,定量蛋白质组学的发展主要是以同位素亲和标签试剂为代表的、以质谱检测为核心的稳定同位素化学标记方法。稳定同位素化学标记结合质谱技术,使定量蛋白质组的分析更趋简单、准确和快速,具有良好的发展前景。本文对稳定同位素化学标记结合质谱技术在定量蛋白质组学中的研究进展进行了评述。     

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。     

翻译后修饰蛋白质组学研究的技术策略

 蛋白质组学早期研究的绝大部分工作是在关注细胞不同生长时期或是疾病、分裂素刺激下的蛋白质表达水平变化.然而,许多至关重要的生命进程不仅由蛋白质的相对丰度控制,更重要的是被那些时空特异分布的可逆翻译后修饰控制的,揭示翻译后修饰发生规律是理解蛋白质复杂多样的生物功能的一个重要前提.由于翻译后修饰蛋白质在样本中含量低且动态范围广,其相关研究极具挑战性,亲和富集、多维分离等技术与生物质谱的结合为翻译后修饰蛋白质组学的发展提供了契机,目前,已进行规模化研究的蛋白质翻译后修饰主要有四大类,其中磷酸化和糖基化研究较多.本文针对大规模翻译后的修饰蛋白质的分析策略和技术路线,如蛋白质的磷酸化修饰, 糖基化修饰, 泛素化修饰,基于蛋白质氧化还原状态进行的氧化还原修饰和其它修饰像乙酰化、甲基化、脂基化修饰等进行了综述.     

磷酸化蛋白质组学分析和定量技术的研究进展

蛋白质的磷酸化是一种可逆性的蛋白质翻译后修饰,在生物体内起着极为重要的作用.近年来蛋白质翻译后修饰日益成为蛋白质组研究的热点之一.定量磷酸化蛋白质组学方法和技术的快速发展为研究蛋白质磷酸化时空动态变化,更好地了解生物学功能调节网络奠定了坚实的基础.作为蛋白质组学研究的一个重要组成部分,定量磷酸化蛋白质组学因其磷酸化蛋白质所具有的独特特征,在技术和方法研究方面将面临更为严峻的挑战.综述了磷酸化蛋白质组学定量的一些分析技术和方法的发展现状、优缺点以及未来的发展趋势.     

免疫蛋白质组学及其在病原菌研究中的应用

以双向电泳、生物质谱及生物信息学为主要技术支撑的蛋白质组学与传统免疫印迹技术相结合,产生了一门新兴的学科——免疫蛋白质组学。本主要从免疫蛋白质组学的产生、技术体系及在病原菌免疫原性蛋白质研究中的应用等3个方面对其进行综述。     

采用定量蛋白质组学技术筛选小鼠肝癌淋巴道转移相关蛋白

淋巴道转移是上皮来源恶性肿瘤转移的早期阶段,其发生机制不清,一直是肿瘤学研究面临的难题,为寻找淋巴道转移相关蛋白,以一对来源于同一亲本细胞,且淋巴道转移潜能显著不同的小鼠肝癌腹水型细胞株为研究对象,其中Hca-F为高淋巴道转移力细胞株,Hca-P为低淋巴道转移力细胞株,采用定量蛋白质组学技术——荧光差异双向凝胶电泳,建立了高低淋巴道转移力小鼠肝癌细胞荧光差异蛋白表达图谱,高通量筛选与肿瘤淋巴道转移相关的蛋白质.经DeCyde软件分析,共得到163个有统计学差异的蛋白质点,选择2倍以上的差异性蛋白质点23个,经质谱鉴定得到17个蛋白质,在Hca-F中高表达的蛋白质有7个:转羟乙醛酶、波形蛋白、肌酸激酶(脑)、膜联蛋白7、膜联蛋白5、烯酰辅酶A水合酶1(过氧化物酶体)、核内异质核糖核蛋白A2/B1异构体1.而在Hca-F中低表达的蛋白质有10个:真核翻译延长因子2、Ero1样蛋白、乙醛脱氢酶2(线粒体)、苹果酸盐脱氢酶2(NAD)、β-内酰胺酶2、谷胱甘肽S转移酶"1、泛素C末端水解酶同工酶L3、内质网蛋白29(前体)、溶血磷脂酶1、微管不稳定蛋白.这些差异性蛋白质的功能涉及到代谢、蛋白质分泌、蛋白质结合、核苷酸结合,钙离子结合、凋亡和调节生长等过程.对这些蛋白质功能的进一步验证,将有助于解析肿瘤淋巴道转移的分子机制.     

蛋白质组学在结核分枝杆菌研究中的应用

蛋白质组学是在基因组学基础上发展起来的新兴学科, 其基本技术包括样品制备、蛋白质分离和蛋白质鉴定分析, 其中的核心技术是双向凝胶电泳技术(2-Dimensional Electrophoresis, 2-DE)和质谱技术(Mass Spectrometry, MS)。近年来, 蛋白质组学技术已应用于结核分枝杆菌的研究领域。应用蛋白质组学技术分离、鉴定、检测结核分枝杆菌致病株的全菌蛋白及分泌蛋白, 分析其蛋白组成, 可深入解析结核分枝杆菌的致病机理和耐药机制。通过对结核分枝杆菌致病株抗原的分析, 为研制预防结核病的新型疫苗拓展了空间。通过对结核分枝杆菌临床分离株的蛋白组成分析还发现了一些有意义的结核病早期诊断标志物。蛋白质组学技术还应用于寻找新的药物靶标, 在研制和筛选新的抗结核药物等方面展示了一些有价值的研究成果, 为更好地开展结核病的预防、早期诊断及治疗打下了基础。     

定量蛋白质组学研究的技术体系

从蛋白质组水平上对基因表达进行准确的定量分析,是比较蛋白质组学的重要内容,是研究重大疾病致病机制以及药理控制机制的必要手段。定量分析蛋白质组的方法主要包括:2DE结合串联质谱技术,稳定同位素标记技术等。     

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。     

蛋白质组学分离检测技术研究进展

蛋白质组学是后基因组时代的新兴学科,是当今生命科学领域新的增长点,而其中的分离检测技术则是蛋白质组学得以迅速发展的重要基石。对蛋白质组学中的分离检测技术-双向凝胶电泳、色谱和质谱等技术近几年的发展现状及最新研究进展进行综述,并对本实验室在蛋白质组学方面的研究结合生物信息学的探索进行概述。     

蛋白质组学在植物逆境胁迫研究中的进展

蛋白质组学是后基因组时代研究的热点领域之一,自从蛋白质组这个概念被提出以来,其研究一直受到广泛关注,其研究技术也有了极大地进步。植物时刻都面临各种非生物胁迫,包括干旱、冷、盐、金属等,在长期进化过程中,植物形成独特的机制来响应逆境,然而目前对于植物如何适应逆境的分子机制尚未完全阐明。因此蛋白质组学作为一种强有力的研究技术手段,将为研究植物响应胁迫的分子机制提供理论支撑。介绍了蛋白质组学的产生背景、研究技术手段及植物在各种胁迫条件下的蛋白质组学研究、植物亚细胞器的蛋白质组学研究状况,同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了展望。