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。     

蛋白质芯片技术

以前对蛋白质的研究集中在一次研究一种蛋白质 ,通常费时费力 ;而蛋白质芯片技术是研究蛋白质组的新技术 ,是高通量、微型化和自动化的蛋白质分析技术。它可以用来研究蛋白质的亚细胞定位和蛋白质与蛋白质之间的相互作用 ,以及对蛋白质的功能进行生物化学分析 ,将对蛋白质组研究及医学生物学的发展有很大的推动作用。较系统地介绍了蛋白质芯片的概念、制作及检测方法 ;同时也讨论了蛋白质芯片的两种功能形式、存在问题和应用前景。     

鼠尾胶原蛋白提取、分离、纯化方法的建立及鉴定

目的建立一种高效提取、分离、纯化鼠尾胶原蛋白的方法。方法通过对鼠尾进行剥离获得鼠尾腱,用Tris-HCl缓冲液、胃蛋白酶处理获得鼠尾胶原蛋白原液、反复使用氯化钠溶液进行分级盐析、醋酸溶液复溶进行鼠尾胶原蛋白的纯化。超纯水透析除去无机盐类获得纯化的鼠尾胶原蛋白。通过SDS-PAGE蛋白质电泳、氨基酸含量分析等技术手段鉴定。结果本研究建立的方法可以获得高纯度的鼠尾胶原蛋白,纯度达到电泳纯。与国外进口的商业化鼠尾胶原蛋白产品相比无差异。研究了提取、分离、纯化参数对得率、纯度的影响,建立了最优的鼠尾胶原蛋白提取条件,胃蛋白酶用量：1∶500,酶解时间：72 h,盐析浓度：2 mol/L,提取所用酸溶液：0.05mol/L醋酸溶液。结论为鼠尾胶原蛋白的扩大化生产提供了合适的工艺参数,为大量获得鼠尾胶原蛋白并进行更深层次的功效方面研究提供了理论支持和实践基础。     

计算方法在蛋白质相互作用研究中的应用

计算方法在蛋白质相互作用研究的各个阶段扮演了一个重要的角色。对此,作者将从以下几个方面对计算方法在蛋白质相互作用及相互作用网络研究中的应用做一个概述：蛋白质相互作用数据库及其发展;数据挖掘方法在蛋白质相互作用数据收集和整合中的应用;高通量方法实验结果的验证;根据蛋白质相互作用网络预测和推断未知蛋白质的功能;蛋白质相互作用的预测。     

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。     

PRP8蛋白质反式剪接系统的建立

真菌病原体Cryptococcus neoformansAD血清型剪接体蛋白PRP8蛋白质内含子是目前 发现的第2个存在于真核生物体核基因组中的蛋白质内含子.它的宿主基因prp8编码的PRP 8蛋白作为剪接体的1个组分,是1个高度保守的mRNA剪接蛋白.将组氨酸标签插入克隆自真菌病原体Cryptococcus neoformans AD血清型的PRP8蛋白质内含子中,并将该蛋白质内含子进行人工断裂,获得断裂蛋白质内含子,在大肠杆菌中鉴定其剪接活性.研究结果表明：所获得的改造型蛋白质内含子均表现出高效的剪接活性.利用此Cryptococcus neoformansAD血清型PRP8 断裂蛋白质内含子,成功构建了蛋白质反式剪接系统.这一反式剪接系统可用于其他蛋白质的连接与合成,有望成为蛋白质工程中的一种有用工具.     

蛋白质芯片技术进展

人类基因组测序工作的完成 ,引起人们对蛋白质组研究的热忱。蛋白质作为生命活动的执行者 ,种类繁多 ,结构复杂 ,并且其活性与空间结构密切相关 ,需要更为先进的技术去研究和探索。近来出现的蛋白质芯片以并行、高通量检测、分析和处理蛋白质样品 ,发展迅速 ,应用前景广泛。介绍蛋白质芯片的种类、蛋白质固定的表面化学以及不同的检测方法 ,简述蛋白质芯片在不同领域的应用 ,并讨论蛋白质芯片目前存在的问题。     

ROS介导的蛋白质氧化的生化机制

活性氧（reactive oxygen species,ROS）介导蛋白质氧化的生化机制。ROS可以通过直接诱导蛋白质主链和侧链氧化,也可通过脂质过氧化和糖基化等过程间接诱导蛋白质氧化,从而导致蛋白质主链断裂、侧链β-切除、蛋白质羰基化以及蛋白质-蛋白质交联,最终导致机体生理和病理的改变,乃至加速衰老过程。该文介绍ROS介导蛋白质氧化的生化机制。     

植物蛋白质组学的研究进展

植物蛋白质组学的研究取得了重要进展。全面介绍了植物器官蛋白质组、植物组织蛋白质组及植物亚细胞蛋白质组的研究进展。     

蛋白质芯片

随着人类基因组计划 (ＨＧＰ)顺利实施 ,以生命活动的执行者———蛋白质为研究对象的蛋白质组学越来越显得重要[1] ,并构想和发展了快捷、高效、并行、高通量的蛋白质组检测新技术———蛋白质芯片技术。1.蛋白质芯片的基本构成蛋白质芯片是高通量、微型化和自动化的蛋白质分析技术。目前蛋白质芯片主要分两种[2 ] :一种类似于ＤＮＡ芯片 ,即在固相支持物表面高密度排列的探针蛋白点阵 ,可特异地捕获样品中的靶蛋白 ,然后通过检测器对靶蛋白进行定性或定量分析 (如图1)。另一种就是微型化的凝胶电泳板。在电场作用下 ,样品中的蛋白质通过芯…     

五龄家蚕若干组织器官蛋白质数据库构建

为构建家蚕蛋白质数据库,达到从蛋白质水平研究基因的表达及表达产物的加工修饰的目的,采用五龄家蚕休体壁、中肠和脂肪为材料获取蛋白质样品,用蛋白质双向电泳技术分离、纯化蛋白质,对其中的40个蛋白质斑点进行了氨基酸序列分析及同源性检索,发现其中58.5％的蛋白质与果蝇的有关蛋白质具有较高同源性,36.5％与其他生物的蛋白质具有较高同源性,只有5％与家蚕已知蛋白拷贝产高同源性,研究发现有27个蛋白质的N－末端氨基酸序列在家蚕中是第一次被检测到,并通过互联网向SWISS－PROT数据库进行了登录。研究证明利用蛋白质数据库的结果,可以得到基因表达及其产物修饰的信息。     

蛋白质二硫键异构酶—一种可能参与蛋白质生物合成的酶

蛋白质二硫键异构酶分布很广,种属间比较保守,定位于内质网膜上,组织分布、活力水平与含二硫键的蛋白质的合成平行,而且底物专一性很差,催化巯基二硫键交换,提示它可能参与蛋白质的生物合成。     

异源生物中筛选高剪接活性Intein系统的建立

原始物种体内蛋白质内含子（intein）介导的自催化蛋白剪接反应以100%效率进行.当这些蛋白质内含子被克隆入异源物种时,其剪接效率往往大大降低,绝大多数甚至完全失去剪接能力.本研究根据蛋白质内含子剪接活性与蛋白质外显子（extein）C端第1个保守氨基酸直接相关的特点,设计含有所有这些保守氨基酸的多个短的蛋白质外显子序列,通过PCR引入到卡那霉素抗性蛋白（KanR）的不同位点中,在此外显子中克隆入相应的蛋白质内含子,构建在大肠杆菌中依赖卡那霉素抗性来筛选高剪接活性蛋白质内含子的系统.结果显示,卡那霉素平板上菌落生长的结果与Western印迹检测的结果基本一致.说明建立的筛选高剪接活性蛋白质内含子系统成功.这种含有可选择蛋白质外显子的筛选系统,将蛋白质剪接与卡那霉素抗性相结合,直接从平板上观测剪接结果,成为快速、稳定筛选在异源物种中具有剪接活性蛋白内含子的新手段.     

蛋白质相互作用的生物信息学研究进展

生命过程的分子基础在于生物分子之间的相互作用,其中蛋白质分子之间的相互作用占有极其重要的地位。研究蛋白质相互作用对于理解生命的真谛、探讨致病微生物的致病机理,以及研究新药提高人们的健康水平具有重要的作用。用生物信息学的方法研究蛋白质的相互作用已经取得了许多重要的成果,但也有很多问题还需解决。本文从蛋白质相互作用的数据库、预测方法、可预测蛋白质相互作用的网上服务、蛋白质相互作用网络等几方面,对蛋白质相互作用的生物信息学研究成果及其存在的问题做了概述。     

断裂蛋白质内含子的剪接机制、起源和进化

蛋白质内含子(intein)是具有自我催化活性的蛋白质. 翻译后,通过蛋白质剪接从蛋白质前体中去掉,并以肽键连接两侧蛋白质外显子(extein)形成成熟蛋白质. 断裂蛋白质内含子(split intein)在蛋白质内含子中部区域特定位点发生断裂,形成N端片段和C端片段,分别由基因组上相距较远的两个基因编码. 现在已知,它仅分布于蓝细菌和古细菌中. 断裂蛋白质内含子的N端片段和C端片段通过非共价键(如静电作用)相互识别,重建催化活性中心,介导蛋白质反式剪接. 断裂蛋白质内含子的发现进一步深化了人们对基因表达和蛋白质翻译后成熟过程复杂性的认识,而且它在蛋白质工程、蛋白质药物开发和蛋白质结构与功能研究等方面有非常广泛的应用. 本文试图综述断裂蛋白质内含子的分布、结构特征和剪接机制,并分析其可能的起源和进化途径.     

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。     

SELDI-TOF-MS技术

该文介绍了SELDI-TOF-MS的原理、特点及在临床医学研究中的应用,展望了SELDI-TOF-MS技术的应用前景。     

肿瘤: 一种蛋白质组病

恶性肿瘤的发生是一个涉及多因素、多基因的多阶段病理过程. 以往的研究主要集中在基因组和转录组分析. 随着人类基因组计划的完成, 肿瘤研究开始进入“后基因组时代”, 肿瘤蛋白质组学应运而生. 蛋白质作为基因功能的主要执行者, 一方面在肿瘤发生发展过程中扮演重要角色, 另一方面在很大程度上决定正常细胞和肿瘤细胞之间的差异(如异型性、恶性特征等). 本文提出, 肿瘤是一种蛋白质组病, 并根据肿瘤比较蛋白质组、表达蛋白质组、功能蛋白质组和结构蛋白质组研究进展, 从肿瘤发生发展过程中蛋白质(组)表达水平及状态、蛋白质翻译后修饰、蛋白质相互作用及网络调控等三个方面进行阐述. 该观点的提出, 将为肿瘤发病机制的研究开辟新的领域, 为肿瘤的诊断(如生物标志物筛选)和筛选(如药物新靶标)提供新的思路, 具有重要的科学意义和临床应用价值.     

蛋白质剪切及其应用

蛋白质剪切是一种翻译后修饰事件 ,它将插入前体蛋白的中间的蛋白质肽段 (Intein ,internalproteinfrag ment)剪切出来 ,并用正常肽键将两侧蛋白质多肽链 (Extein ,flankingproteinfragments)连接起来。在此过程中不需要辅酶或辅助因子的作用 ,仅需四步分子内反应。Intein及其侧翼序列可以通过突变产生高度特异性的自我切割用于蛋白质纯化、蛋白质连接和蛋白质环化反应 ,在蛋白质工程方面有广泛的应用前景。