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.     

2014蛋白质组学专刊序言

蛋白质组学研究是后基因组学时代最重要的功能基因组学研究之一,与医学生物学、化学、物理学、信息学以及现代技术等关系十分密切。为了检阅近年来国内外蛋白质组学某些重要研究进展,探索其可能的应用范围,讨论其存在的问题,展望其发展前景,特组织出版"蛋白质组学专刊"。本期专刊包括综述和研究论文两部分,内容主要涉及不同物种(包括人类、哺乳类动物、原核生物、放线菌等)蛋白质组学研究、蛋白质组学重要方法学与技术研究(包括串联质谱分析、尿蛋白膜保存法、定量蛋白质组学分折、meta分析等)和蛋白质组功能与应用研究(包括蜘蛛毒素蛋白质组、磷酸化蛋白质组、卵母细胞和早期胚胎蛋白质组、肝脏纤维化蛋白质组、分枝杆菌耐药的蛋白质组等)。     

基于质谱的定量蛋白质组学技术发展现状

蛋白质组定量分析技术是支撑蛋白质组学研究的关键技术之一,随着蛋白质组定量分析技术的发展,基于质谱的定量蛋白质组学已成为蛋白质组学研究的重要分支。蛋白质组学定量技术可分为非靶向定量和靶向定量两类,靶向定量技术有MRM和PRM模式,非靶向定量技术有非标记定量和体内外标记定量模式,目前使用最多的同位素标记试剂是i TRAQ和TMT。蛋白质组定量技术按数据采集模式还可分DDA和DIA两类。通过对国内外相关文献收集和分析,系统介绍了蛋白质组质谱定量技术的主要特点和发展现状,旨在为生命科学研究者更好地应用定量蛋白质组学技术提供帮助。     

高精度相对和绝对定量的等量异位标签在定量蛋白质组学研究中的新进展

蛋白质组学逐渐从定性研究转向定量研究。在定量蛋白质组学技术中,相对和绝对定量的等量异位标签(Isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)是应用最广泛的技术之一,具有通量高、稳定性强及不受样品来源制约等优点,几乎可以对任意样品进行标记,而且可以同时对多达8个样品进行定量分析,有效地提高了通量。iTRAQ技术不断改进,其定量准确性显著提高,适用的平台越来越多,为微生物、动物、植物、生物医学领域蛋白质及其翻译后修饰组研究创造了条件。文中综述了高精度iTRAQ技术在定量蛋白质组学研究中的最新发展及其应用。     

蛋白质组学在哺乳动物睾丸和精子发生中的应用

“蛋白质组学”一词由Wilkins在1994年提出,被称作后基因组时代一个新兴的研究手段.它从整体水平上对组织或者细胞的蛋白质表达、功能、相互作用进行研究,现在成为生命科学未来发展的主要分支之一.睾丸是哺乳动物雄性生殖系统中的一个重要的器官,由曲精小管和间质细胞组成.蛋白质组学在睾丸和精子发生研究上的应用及其技术手段的不断创新,对睾丸功能、生殖机理、生殖疾病的研究起到了极其重要的作用.所以,从蛋白质水平对睾丸和精子发生进行研究,为更好地理解雄性哺乳动物的生殖机理和疾病提供了一个新思路.     

iTRAQ技术在真菌研究中的应用进展

iTRAQ技术是一种新的、功能强大的、可以最多同时比较8种不同样品中蛋白质相对或绝对含量的蛋白质组学方法,结合多维液相色谱和串联质谱分析,iTRAQ技术已成为差异蛋白质组学定量研究的主要工具之一。而真菌的致病作用是多种蛋白质共同参与的真菌?宿主相互作用的复杂过程,因此整体、定量地分析真菌致病过程中的差异表达蛋白质谱,对于研究真菌的致病机制具有重要作用。该文重点就iTRAQ技术在真菌研究中的应用进展进行综述。     

基于电感耦合等离子体质谱的蛋白质定量技术研究进展

综述了ICP-MS法应用于蛋白质定量技术方面的研究进展.蛋白质定量研究已成为蛋白质组学研究领域的热点,它是解析生物体蛋白质功能的重要途径.基于同位素标记和生物质谱分析技术是蛋白质定量最常用的方法之一,近年来,随着质谱技术的发展,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术成为元素测量的重要手段,这使其在蛋白质定量中具一定的应用前景.     

哺乳动物卵母细胞及早期胚胎蛋白质组学研究进展

雌性生殖细胞发育是动物繁殖的基石,哺乳动物卵母细胞和早期胚胎在其生长发育过程中有许多独特的现象和规律,涉及一系列蛋白质合成/降解和磷酸化等状态的动态改变。对卵母细胞分裂、成熟调控机理以及植入前胚胎发育规律的研究是发育生物学领域的一项重要课题。蛋白质组学是以细胞或组织内全部的蛋白质为研究对象,系统鉴定、定量蛋白质并研究这些蛋白质功能的科学。随着蛋白质分离、鉴定技术的快速发展,蛋白质组学为卵母细胞发生、分化、成熟以及质量控制等相关研究提供了新的方法和内容,如在蛋白质定量、修饰、定位和相互作用等方面提供其他组学技术不可获得的重要信息。这些信息将有助于揭示哺乳动物卵母细胞成熟和早期胚胎发育的分子机制,对于进一步完善卵母细胞的体外成熟培养体系,提高胚胎体外生产、体细胞克隆和转基因动物生产效率具有重要意义。     

基于质谱技术的蛋白质组定量方法

对不同状态下的蛋白质在表达和修饰水平上进行精确定量,对于探索蛋白质的生物功能、发现疾病的生物标志物都具有重要意义,也是当前蛋白质组学的一个重要研究前沿。近年来,各种蛋白质组定量的新技术和新方法不断涌现,但仍面临着巨大挑战。本文就基于质谱技术的多种蛋白质组定量方法的基本原理、近几年的研究进展和应用进行评述。     

哺乳动物精子磷酸化蛋白质组学研究进展

蛋白质的表达、修饰及相互作用的研究已成为后基因组学时代蛋白质组学中的重要内容。蛋白质磷酸化和去磷酸化作为最普遍的翻译后修饰之一,是精子细胞信号转导和酶调控、表达的主要分子机制,亦是精子、卵细胞信号识别及完成受精作用的关键环节。对精子磷酸化蛋白功能的研究有助于深入理解精子的获能、超激活运动的维持、发生顶体反应及精卵结合等受精过程的分子调控机理。对哺乳动物精子磷酸化蛋白质组学的研究进展,包括动物精子磷酸化蛋白质组学研究的技术方法、磷酸化蛋白质种类的鉴定、定量及其功能分析进行了综述,为进一步发掘与受精相关的重要生物标志物,揭示精子发育、繁殖潜能变化及受精分子机理奠定基础。     

糖蛋白质组定量技术进展

蛋白质的糖基化是最重要和最普遍的蛋白质翻译后修饰之一,在生物体内起着极为重要的作用。糖蛋白质的量和（或）糖基化程度的改变以及糖链结构的改变等与许多疾病密切相关,因此定量糖蛋白质组研究已经成为一个新的热点。然而由于糖基化蛋白质所具有的独特特征,其定量面临严峻的挑战。糖蛋白质组学定量方法和技术的发展将为更好地研究糖基化蛋白质生物学功能起到重要作用。综述了基于生物质谱的糖蛋白质组定量研究的技术和方法,及其优缺点和未来的发展趋势。     

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。     

蛋白质组学技术及其在药物成瘾研究中的应用

概述了蛋白质组学技术中分离、鉴定和定量方法及其在致瘾性药物(如酒精、烟碱、吗啡、可卡因和安非他命)研究中的应用。蛋白质组学技术是继后基因组学技术的一大重要突破。随着蛋白质分离、鉴定及定量技术的进步,尤其是覆盖范围广、分离效率高的液相色谱技术和高灵敏度质谱技术的发展,使得蛋白质组学越来越广泛地应用于药物成瘾研究,将有助于了解药物依赖过程中蛋白质的变化及其参与的生物过程和相关通路,理解药物成瘾的分子机制。     

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。     

末端蛋白质组学研究进展

蛋白质是一类重要的生物大分子,参与生物体的各种生命活动。蛋白质组学研究主要致力于从整体水平上对一个生物体包含的所有蛋白质进行定性和定量分析。蛋白质的末端参与众多的生物学过程,与蛋白质的转运、定位、凋亡和降解等有密切联系。因此,详细研究末端蛋白质组学将有助于揭示相关的生物学机制,是蛋白质组学研究的重点之一。本文就蛋白质末端的修饰、功能、研究方法及应用前景进行简要综述。     

生物质谱与蛋白质组学

蛋白质组学是后基因组学时代最受关注的研究领域之一,其核心的鉴定技术——生物质谱近年来在仪器设计以及鉴定通量、分辨率和灵敏度等各方面均有质的飞跃,促进了蛋白质表达谱作图、定量蛋白质组分析、亚细胞器蛋白质组作图、蛋白质翻译后修饰以及蛋白质相互作用等蛋白质组研究各个领域的飞速发展。本综述了生物质谱技术的最新进展,及其在蛋白质组学研究中的应用。     

定量蛋白质组学中的同位素标记技术

定量蛋白质组学的目的是对复杂的混合体系中所有的蛋白质进行鉴定,并对蛋白质的量及量的变化进行准确的测定,是当前系统生物科学研究的重要内容。近年来,由于质谱技术和生物信息学的进步,定量蛋白质组学在分析蛋白质组或亚蛋白质组方面已取得了令人瞩目的成就,但其最显著的成就应该归功于稳定同位素标记技术的应用。该技术使用针对某一类蛋白具有特异性的化学探针来标记目的蛋白质或肽段,同时化学探针要求含有用以精确定量的稳定同位素信号。在此基础上,实现了对表达的蛋白质差异和翻译后修饰的蛋白质差异进行精确定量分析。综述了在定量蛋白质组学中使用的各种同位素标记技术及其应用。     

同位素标记相对和绝对定量技术研究进展

定量蛋白质组学是蛋白质研究的前沿学科。目前常用的定量蛋白质组学研究技术有荧光差异凝胶电泳（DIGE）、同位素亲和标记（ICAT）等。同位素标记相对和绝对定量（iTRAQ）技术是近年来最新开发的一种新的蛋白质组学定量研究技术。结合非凝胶串联质谱技术,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,并可对多达四种不同样本同时进行定量分析。本文对 iTRAQ 技术的原理、实验方法及应用进展进行了综述。     

蛋白质组学关键技术研究进展

蛋白质组学是后基因组时代的一门新兴科学,是对生物体在蛋白质水平上定量、动态、整体性的研究。简要综述了高通量蛋白质分离和鉴定技术,如双向电泳、生物质谱、蛋白质芯片、酵母双杂交、同位素亲和标签及生物信息学的原理、方法、应用及存在的问题与局限,并对蛋白质组学研究的发展前景进行了展望。     

花粉蛋白质组学研究进展

花粉是高度退化的生物体（雄配子体）,在植物有性生殖过程中具有重要作用。解析花粉发育、花粉-柱头识别、萌发和花粉管生长等细胞学过程的分子机制是当前研究的热点问题之一。近年来,应用高通量的蛋白质组学技术平台,对水稻、拟南芥和裸子植物花粉的蛋白质组学研究揭示了花粉中表达蛋白质的功能类群特征。花粉中参与细胞壁代谢、蛋白质代谢、细胞骨架动态和信号转导的蛋白质被高度代表,并且近1／4蛋白质有多个同工型。本文综述了花粉蛋白质组学的研究进展。