DIGE技术及其在植物蛋白质组学研究中的应用

双向荧光差异凝胶电泳(DIGE)是一项新出现的荧光标记定量蛋白质组学技术,比经典的双向凝胶电泳(2-DE)具有更高的动力学范围和灵敏性。文章综述了DIGE蛋白质组学的基本原理、实验方法、在植物蛋白质组学研究中的应用和局限性,并对DIGE技术的应用做了展望。     

差异蛋白质组学的研究进展

差异蛋白质组是蛋白质组学研究的一个主要内容,其核心在于寻找某种特定臣寸素引起样本之间蛋白质组的差异,揭示并验证蛋白质组在生理或病理过程中的变化。进一步对蛋白质组差异信息分析后,理论上可以推断造成这种变化的原因。因此,对于临床上肿瘤预诊、药物靶标寻找、细胞调控分子的鉴别等有着极大的实际意义。差异蛋白质组研究要求可靠性和可重复性。因此,对于样本处理要求较高,激光微切割技术和高丰度蛋白去除技术的应用优化了样本处理方法。目前差异蛋白质组的主要研究方法仍是2-DE分离和MS鉴定联合应用,基于2-DE的2-DDIGE方法弥补了2-DE的弱点,更适用于差异蛋白质组研究。除2-DE技术外的其他几种技术手段,如多维液相色谱分离技术、ICAT技术、蛋白芯片技术等差异蛋白质组学研究技术可以作为2-DE技术的补充,甚至或替代技术。     

蛋白质组学在信号转导研究中的应用

新近发展起来的蛋白质组学高通量技术引入到信号转导通路研究中,产生了一个新的研究领域：信号转导蛋白质组学。其作为功能蛋白质组学的一个重要组成部分,以研究信号转导通路以及其中的信号分子改变的蛋白质组学。克服了传统地针对单条信号转导通路以及其中的单个信号分子研究策略的局限性,能够在一次实验中系统地研究多条信号转导通路中的蛋白质一蛋白质间的相互作用、蛋白质磷酸化等翻译后修饰和下游靶蛋白的改变,有助于全面阐述信号转导通路,已成为一个新的研究热点。     

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。     

植物响应病原菌胁迫的蛋白质组学研究进展

随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序的完成,植物基因组学的研究重点已经转变为功能基因组学研究。蛋白质组学成为后基因组时代的重要研究手段,它有助于从分子水平上了解植物功能。主要介绍了双向电泳技术、生物质谱、蛋白质质谱数据的生物信息学分析等蛋白质组学研究的主要技术手段及植物应答病原菌胁迫的蛋白质组学研究进展,并对蛋白质组学在研究植物抗病机制方面的应用前景做出展望。     

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。     

拟南芥叶绿体蛋白质组研究

在后基因组时代,蛋白质组学技术已成为鉴定植物蛋白质功能的有力工具之一,以模式植物拟南芥为材料进行蛋白质组学研究是大家关注的焦点.叶绿体作为重要的细胞器,在植物蛋白质组学中已有较多的研究,本文对近年来拟南芥叶绿体蛋白质组学的研究加以综述,并对未来发展趋势进行了展望.     

蛋白质组学在水稻与微生物互作研究中的应用

应用蛋白质组学方法揭示植物与微生物的互作机制是当前植物病理学研究的热点之一。结合水稻感染水稻条纹病毒后的蛋白质组学分析经验,综述了蛋白质组学在水稻与微生物互作研究中的应用,包括水稻与真菌、细菌、病毒互作的蛋白组学和突变体蛋白质组学。在总结研究现状的基础上,提出了水稻与微生物互作的蛋白质组学研究中存在的问题,并对该领域的发展前景进行展望。     

非酒精性脂肪性肝病蛋白质组学研究进展

非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一种常见慢性肝脏疾病,其发病率呈逐年上升趋势,但发病机制尚未明确,诊疗手段仍不完善.蛋白质组学(proteomics)的出现使NAFLD研究有了进一步的发展,相关研究已达21个.目前,蛋白质组学技术可以研究疾病相关的分子改变,从而寻找新的生物标志物和治疗靶标.在此,对蛋白质组学在NAFLD诊断及分期、发病机制和其他相关领域研究进展作一个较为全面的综述.首先,对研究中遇到的研究对象、样本种类、实验方法和标志物特征选择进行经验性总结.其次,除了介绍如何运用蛋白质组学研究病因、危险因素和重要分子在NAFLD发病机制中的作用,还介绍NAFLD发病机制的亚细胞蛋白质组学、修饰蛋白质组学以及蛋白质组学与转录组学相结合的研究实例.此外,对差异蛋白质的分析策略和价值作了重点阐述,收集到一些有望成为NAFLD治疗靶标的候选分子.最后,结合新技术展望研究新空间,以期能够有助于推动蛋白质组学在寻找新的疾病标志物、探索疾病分子机制和治疗靶标中开辟新的途径.     

差异蛋白质组学技术在植物响应低温胁迫研究中的应用

低温是影响植物生长和地理分布最主要的非生物胁迫因子之一,研究植物响应低温胁迫的分子机制是当前植物生理与分子生态学研究领域的热点问题.利用蛋白质组学技术发现与植物低温应答相关的蛋白,为解析植物抗寒分子机制提供重要信息,对于全面揭示植物低温适应的遗传基础和抗寒机理具有重要意义.综述了近年来运用差异蛋白质组学技术和策略研究模式植物以及非模式植物响应低温胁迫的主要进展,同时指出了该研究领域目前仍存在的问题及今后的发展方向.     

叶绿体的蛋白质组学研究进展

蛋白质组学是以基因组编码的所有蛋白为研究对象,高通量地从细胞及整体水平上研究蛋白质的组成及其功能的新兴学科。在后基因组时代的今天,蛋白质组学的研究正逐渐深入到生命科学的各个领域,21世纪蛋白质组学将成为生命科学中最热门的学科。蛋白质组分析已成为鉴定植物功能的有力工具之一,叶绿体作为比较重要的细胞器,在植物蛋白质组学中已有较多的研究,,随着双向电泳技术的改进和质谱法的出现,并与不断增多的拟南芥、水稻、玉米等植物的序列数据相结合,叶绿体蛋白质组可以被快速鉴定。本文主要介绍了植物蛋白质组学、叶绿体及其蛋白质组学研究技术和研究进展,并对蛋白质组学的研究趋势进行了展望。     

沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学研究进展

沙冬青属植物具有抗寒、抗旱、抗盐碱等特性,是研究植物逆境胁迫和筛选天然抗逆基因库的理想材料。非生物胁迫是限制沙冬青属植物生长发育及地理分布的重要因素,研究沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学为发掘其相关抗逆蛋白质及探索抗逆机理奠定基础。通过对近年来国内外利用蛋白质组学技术研究沙冬青属植物应答逆境胁迫的相关成果进行总结归纳,综述沙冬青属植物对低温、干旱、高盐等非生物胁迫响应的蛋白质组学最新研究进展,探讨在非生物胁迫下沙冬青属植物蛋白质水平的动态变化,揭示特定的蛋白质网络以及相关逆境应答机制,并对蛋白质组学技术应用前景进行展望,以期为沙冬青属植物抗逆分子机制更深入、全面的研究提供参考依据。     

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。     

非模式植物蛋白质组学研究进展

蛋白质组学研究是对基因组学研究的重要补充,它是在蛋白质水平定量、动态、整体性研究生物体。该文简要介绍了蛋白质组学的含义,蛋白质组学及植物蛋白质组学产生的科学背景,蛋白质组学的研究内容。概述了非模式植物蛋白质组学的研究进展,主要包括非模式植物个体及群体蛋白质组学,组织和器官蛋白质组学,亚细胞蛋白质组学,响应环境变化的蛋白质组学以及非模式植物生物环境因子的蛋白质组学的研究情况,同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了展望。     

植物盐胁迫应答蛋白质组学研究的技术策略

土壤盐渍化是限制植物生长和分布的关键因素之一.揭示植物响应盐胁迫的分子机理是借助分子生物学手段提高植物耐盐性的基础,也是当前植物生理与分子生态学研究的热点问题.高通量的蛋白质组学技术体系包括双向电泳技术、蓝色自然胶电泳技术、双向荧光差异凝胶电泳技术、液相色谱技术,以及各种生物质谱技术,已经被广泛应用于植物应答盐胁迫研究,为解析植物耐盐分子机制提供了重要信息.本文综述了应用于植物盐胁迫响应蛋白质组学研究的技术策略.     

植物蛋白质组学研究进展

 蛋白质组学是后基因组时代功能基因组学研究的新兴学科和热点领域。该文简要介绍了蛋白质组学产生的科学背景、研究方法和研究内容。蛋白质组学研究方法主要有双向聚丙烯酰胺凝胶电泳（2D-PAGE）、质谱(Mass-spectrometric)技术、蛋白质芯片（Protein chips）技术、酵母双杂交系统（Yeast two-hybrid system）、植物蛋白质组数据库等。其应用的范围包括植物群体遗传学、在个体水平上植物对生物和非生物环境的适应机制、植物的发育和组织器官的分化过程,以及不同亚细胞结构在生理生态过程中的作用等诸多方面。同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了展望。     

植物蛋白质组学研究若干重要进展

植物蛋白质组学近年来正从定性向精确定量蛋白质组学的方向发展。国际上近两年发表的约160篇研究论文报道了利用不断改进的双向电泳结合生物质谱技术、多维蛋白质鉴定技术,以及包括双向荧光差异凝胶电泳、幅N体内代谢标记、同位素标记的亲和标签、同位素标记相对和绝对定量等在内的第2代蛋白质组学技术,对植物组织（器官）与细胞器、植物发育过程和植物响应环境胁迫的蛋白质组特征,以及植物蛋白质翻译后修饰和蛋白质相互作用等方面的研究成果。该文对上述报道进行总结,综述了2007年以来植物蛋白质组学若干重要问题研究的新进展。     

植物蛋白质组学研究若干重要进展

植物蛋白质组学近年来正从定性向精确定量蛋白质组学的方向发展。国际上近两年发表的约160篇研究论文报道了利用不断改进的双向电泳结合生物质谱技术、多维蛋白质鉴定技术, 以及包括双向荧光差异凝胶电泳、15N体内代谢标记、同位素标记的亲和标签、同位素标记相对和绝对定量等在内的第2代蛋白质组学技术, 对植物组织(器官)与细胞器、植物发育过程和植物响应环境胁迫的蛋白质组特征, 以及植物蛋白质翻译后修饰和蛋白质相互作用等方面的研究成果。该文对上述报道进行总结, 综述了2007年以来植物蛋白质组学若干重要问题研究的新进展。     

植物应答逆境胁迫的蛋白质组学研究进展

逆境胁迫是制约植物生长发育、影响作物产量和质量的关键因子,揭示植物应答胁迫的分子机理一直是人们长期探索的重大课题.随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序的完成,植物基因组学的研究重点已经转变为功能基因组学研究,蛋白质组学是后基因组时代的新兴研究领域,它有助于人们从分子水平上了解植物耐受胁迫的机制.介绍了植物应答非生物胁迫,如盐胁迫、温度胁迫、干旱胁迫、营养胁迫和机械伤害等,以及生物胁迫,如病菌侵害的蛋白质组学最新研究进展,并探讨了利用蛋白质组学技术研究植物抗逆性方面的优势和前景.     

蛋白质组学-引领后基因组时代

蛋白质组学是建立在高通量筛选技术的基础上发展的方法学,用于研究细胞功能网络模块中蛋白相互作用及在疾病或病变中蛋白和蛋白相互作用所发生的系统动态的差异变化;其研究技术奠基于双向凝胶电泳。及至世纪之交,随着质谱及蛋白质芯片的引进,蛋白质组学已广泛应用在生命科学上。其在医学上的应用,主要旨在发现疾病的特异性蛋白质分子或其蛋白质纹印,以揭示疾病的发生机制,也作为早期诊断、分子分型、疗效及预后判断的依据,并找出可能成为新药物设计的分子靶点,为疾病提供新的治疗方案。随着人类基因序列的完成,蛋白质组学热浪掀起了后基因组年代的序幕,人类将更深入地了解疾病和生命的本源。现就蛋白质组学10年来的发展历程、研究技术、在人类疾病中的应用及未来展望等作出精简的评述。