蛋白质组学的种类
基因组学与蛋白质组学的比较这篇文章将比较基因组学和蛋白质组学的不同之处说明它们在研究中的重要性
基因组学与蛋白质组学的比较这篇文章将比较基因组学和蛋白质组学的不同之处说明它们在研究中的重要性基因组学与蛋白质组学的比较基因组学和蛋白质组学作为两个重要的生物学领域，分别研究基因和蛋白质在生物体内的组成、结构和功能。
本文将比较基因组学和蛋白质组学的不同之处，并说明它们在研究中的重要性。
一、研究对象的差异基因组学主要研究基因组，即生物体内所有基因的集合。
基因组包括染色体、DNA分子以及DNA中的基因序列。
而蛋白质组学则关注蛋白质组，即生物体内所有蛋白质的集合。
蛋白质组包括蛋白质分子的种类、量和结构。
二、研究内容的差异1. 基因组学研究基因的信息传递与表达，包括基因的序列分析、基因调控机制等。
蛋白质组学则研究蛋白质的结构、功能和相互作用等。
两者研究内容的差异决定了它们在生物学研究中的独特价值。
2. 基因组学侧重于研究基因的序列和遗传信息，可以帮助我们了解基因与表型之间的关系。
通过基因组学的研究，我们可以预测和鉴定某些基因与特定疾病的关联，为疾病的诊断和治疗提供重要的理论基础。
而蛋白质组学则侧重于研究蛋白质的结构和功能，可以帮助我们了解蛋白质在生物体内的作用机制，进而发现新的药物靶点和治疗方法。
三、实验技术的差异1. 基因组学研究常用的实验技术包括PCR、DNA测序、DNA芯片等，这些技术可以对基因的序列进行分析和检测。
蛋白质组学则常用的实验技术包括质谱分析、蛋白质结晶、蛋白质相互作用等，这些技术可以对蛋白质的结构和功能进行研究。
2. 与基因组学相比，蛋白质组学的实验技术更为复杂和困难。
由于蛋白质的结构和功能具有一定的复杂性，需要通过多个实验方法相结合才能全面了解蛋白质的特性。
四、研究方法的相互补充基因组学和蛋白质组学作为两个相互联系的领域，相互之间的研究方法和结果可以相互补充。
基因组学研究鉴定出的基因可以进一步研究其编码的蛋白质，通过蛋白质组学的研究可以了解蛋白质的结构和功能，进而揭示基因与表型之间的关系。
蛋白质分类
蛋白质种类繁多，结构复杂，目前有几种分类方法，作一介绍。
一、根据分子形状分类根据蛋白质分子外形的对称程度可将其分为两类。
1、球状蛋白质球状蛋白质（globular proteins）分子比较对称，接近球形或椭球形。
溶解度较好，能结晶。
大多数蛋白质属于球状蛋白质，如血红蛋白、肌红蛋白、酶、抗体等。
2、纤维蛋白质纤维蛋白质（fibrous proteins）分子对称性差，类似于细棒状或纤维状。
溶解性质各不相同，大多数不溶于水，如胶原蛋白、角蛋白等。
有些则溶于水，如肌球蛋白、血纤维蛋白原等二、根据化学组成分类根据化学组成可将蛋白质分为两类。
（一）简单蛋白质简单蛋白质（simple proteins）分子中只含有氨基酸，没有其它成分。
1、清蛋白清蛋白（albumin）又称白蛋白，分子量较小，溶于水、中性盐类、稀酸和稀碱，可被饱和硫酸铵沉淀。
清蛋白在自然界分布广泛，如小麦种子中的麦清蛋白、血液中的血清清蛋白和鸡蛋中的卵清蛋白等都属于清蛋白。
2、球蛋白球蛋白（globulins）一般不溶于水而溶于稀盐溶液、稀酸或稀碱溶液，可被半饱和的硫酸铵沉淀。
球蛋白在生物界广泛存在并具有重要的生物功能。
大豆种子中的豆球蛋白、血液中的血清球蛋白、肌肉中的肌球蛋白以及免疫球蛋白都属于这一类。
3、组蛋白组蛋白（histones）可溶于水或稀酸。
组蛋白是染色体的结构蛋白，含有丰富的精氨酸和赖氨酸，所以是一类碱性蛋白质。
4、精蛋白精蛋白（protamines）易溶于水或稀酸，是一类分子量较小结构简单的蛋白质。
精蛋白含有较多的碱性氨基酸，缺少色氨酸和酪氨酸，所以是一类碱性蛋白质。
精蛋白存在于成熟的精细胞中，与DNA 结合在一起，如鱼精蛋白。
5、醇溶蛋白醇溶蛋白（prolamines）不溶于水和盐溶液，溶于70%～80%的乙醇，多存在于禾本科作物的种子中，如玉米醇溶蛋白、小麦醇溶蛋白。
6、谷蛋白类谷蛋白（glutelins）不溶于水、稀盐溶液，溶于稀酸和稀碱。
蛋白质组学及技术介绍
成分 尿素 CHAPS DTT
IPG
终浓度 8M 2% 15 mM buffer 0.5%
4x 分离胶缓 冲液
1.5M Tris-HCl, pH8.8 和 0.4%（w/v）SDS：45.5g Tris 和 1g SDS 溶于 200ml 去离子水中，用 6N HCl 调节 pH 到 8.8，最后用去 离子水将体积补足到 250ml，加入 25mg 叠氮钠并过滤。此溶液可于 4°C 储存两周。
膀胱癌的潜在尿标志物。
在疾病及药物研究中的应用
• 2.探索疾病的发病机制和治疗途径。 例：Polprasert等应用蛋白质组学方法对遗传性球形红细
胞增多症的红细胞膜蛋白变化进行研究，分离鉴定出56个 差异表达的蛋白质，通过蛋白质网络分析出包括细胞死亡、 细胞循环及遗传性和血液性紊乱3个HS相关的重要网络， 为进一步研究和了解HS相关的发病机制提供了参考。
荧光差异凝胶电泳
• 原理
在二维电泳的基础上进行荧光标记
• 特点
DIGE荧光差异蛋白表达分析系统在传统双向电泳技术的基础上，结合了 多重荧光分析的方法，在同一块胶上共同分离多个分别由不同荧光标记 的样品，并第一次引入了内标的概念，极大地提高了结果的准确性，可 靠性和重复性。在DIGE技术中，每个蛋白点都有它自己的内标，并且软 件全自动根据每个蛋白点的内标对其表达量进行校准，保证所检测到的 蛋白丰度变化是真实的。DIGE技术可检测到样品间小于10%的蛋白表达 差异，统计学可信度达到95%以上。
研究技术
蛋白质分离策略： 1、多维色谱法，包括大小排阻色谱法、离子交换色谱法、反相高效色 谱法、疏水性相互作用色谱法等； 2、多维电泳技术，包括二维凝胶电泳法、自由流动电泳法、毛细管区 带电泳法等； 3、亲合法，包括免疫印迹法、亲和捕获； 4、细胞器，膜的复合体分离。
蛋白质组学的研究内容和意义
蛋白质组学（Proteomics）是在整体水平上研究细胞、组织或整个生命体内蛋白质组成及其活动规律的科学。
其研究内容主要包括：鉴定特定细胞、组织或器官的蛋白质种类（蛋白质组全谱鉴定）、特定条件下蛋白质的表达量变化研究（定量蛋白质组学）、明确蛋白质在生命活动中执行的功能（功能蛋白质组学）、揭示蛋白质之间的复杂相互作用机制（相互作用蛋白质组学）、描绘蛋白质的精确二维、三维以致四维结构（结构蛋白质组学）、以及蛋白质翻译后修饰研究（修饰蛋白质组学）。
蛋白质组学的研究具有重大的科学意义和应用价值。
首先，蛋白质是生命活动的直接执行者，对蛋白质的研究有助于深入了解生命现象和疾病发生发展的机制。
其次，蛋白质组学研究可以提供大规模、系统化的蛋白质特性数据，以期望在蛋白质水平上解释控制复杂的生命活动的分子网络。
此外，蛋白质组学的研究对于新药研发、生物医药产业的发展以及重大疾病防诊治能力的提高具有重大的战略意义。
蛋白质的分类
蛋白质的分类一般根据蛋白质分子的形状、化学组成、功能等对蛋白质进行分类。
按形状分类可分为:①纤维蛋白,它的分子为细长形,不溶于水,丝、羊毛、皮肤、头发、角、爪甲、蹄、羽毛、结缔组织等都是纤维蛋白。
②球蛋白,它的分子呈球形或椭球形,一般能溶于水或含有酸、碱、盐、乙醇的水溶液,酶和激素蛋白都是球蛋白。
按化学组成分类,可分为:①简单蛋白,只由蛋白质本身,即只由多肽链组成。
②结合蛋白,它是由蛋白质和非氨基酸物质(如核酸、脂肪、糖、色素等)结合而成的蛋白质,所以它又称复合蛋白。
蛋白质与核酸结合可生成核蛋白,蛋白质和脂肪结合可生成脂蛋白,蛋白质和糖结合可生成糖蛋白,蛋白质和血红素结合可生成血红蛋白。
按功能分类,蛋白质可分为:①活性蛋白(如酶、激素蛋白)。
②非活性蛋白(如胶原蛋白、角蛋白、弹性蛋白)。
蛋白质的分类营养学上根据食物蛋白质所含氨基酸的种类和数量不同,其营养价值也不同,可将食物蛋白质分三类:1. 完全蛋白质这是一类优质蛋白质。
它们所含的必需氨基酸种类齐全,数量充足,彼此比例适当。
这一类蛋白质不但可以维持人体健康,还可以促进生长发育。
奶、蛋、鱼、肉中的蛋白质都属于完全蛋白质。
2. 半完全蛋白质这类蛋白质所含氨基酸虽然种类齐全,但其中某些氨基酸的数量不能满足人体的需要。
它们可以维持生命,但不能促进生长发育。
例如,小麦中的麦胶蛋白便是半完全蛋白质,含赖氨酸很少。
食物中所含与人体所需相比有差距的某一种或某几种氨基酸叫做限制氨基酸。
谷类蛋白质中赖氨酸含量多半较少,所以,它们的限制氨基酸是赖氨酸。
3. 不完全蛋白质这类蛋白质不能提供人体所需的全部必需氨基酸,单纯靠它们既不能促进生长发育,也不能维持生命。
例如,肉皮中的胶原蛋白便是不完全蛋白质。
按食物来源可分为动物性蛋白质和植物性蛋白质:动物性蛋白质主要来源于肉类(包括禽,畜及鱼类等)蛋类,奶类。
这几类食物中蛋白质的含量有所不同,他们的蛋白质含量分别为:肉类15—22%:蛋类11—14%;奶类(牛奶)3.0—3.52。
蛋白质组学
蛋白质组学阐明生物体各种生物基因组在细胞中表达的全部蛋白质的表达模式及功能模式的学科。
包括鉴定蛋白质的表达、存在方式(修饰形式)、结构、功能和相互作用等。
百科名片蛋白质组学（Proteomics）一词，源于蛋白质（protein）与基因组学（genomics）两个词的组合，意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。
蛋白质组本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生，细胞代谢等过程的整体而全面的认识，这个概念最早是由Marc Wilkins 在1995年提出的。
前言蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础，也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。
通过对正常个体及病理个体间的蛋白质组比较分析，我们可以找到某些“疾病特异性的蛋白质分子”，它们可成为新药物设计的分子靶点，或者也会为疾病的早期诊断提供分子标志。
确实，那些世界范围内销路最好的药物本身是蛋白质或其作用靶点为某种蛋白质分子。
因此，蛋白质组学研究不仅是探索生命奥秘的必须工作，也能为人类健康事业带来巨大的利益。
蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因时代的特征。
基本策略蛋白质组(Proteome)的概念最先由Marc Wilkins提出，指由一个基因组(genOME)，或一个细胞、组织表达的所有蛋白质(PROTein). 蛋白质组的概念与基因组的概念有许多差别，它随着组织、甚至环境状态的不同而改变. 在转录时，一个基因可以多种mRNA形式剪接，并且，同一蛋白可能以许多形式进行翻译后的修饰. 故一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物，蛋白质组中蛋白质的数目有时可以超过基因组的数目. 蛋白质组学(Proteomics)处于早期“发育”状态，这个领域的专家否认它是单纯的方法学，就像基因组学一样，不是一个封闭的、概念化的稳定的知识体系，而是一个领域. 蛋白质组学集中于动态描述基因调节，对基因表达的蛋白质水平进行定量的测定，鉴定疾病、药物对生命过程的影响，以及解释基因表达调控的机制. 作为一门科学，蛋白质组研究并非从零开始，它是已有20多年历史的蛋白质(多肽)谱和基因产物图谱技术的一种延伸. 多肽图谱依靠双向电泳(Two-dimensional gel electrophoresis, 2-DE)和进一步的图象分析；而基因产物图谱依靠多种分离后的分析，如质谱技术、氨基酸组分分析等.研究基础90年代初期开始实施的人类基因组计划，在经过各国科学家近10年的努力下，已经取得了巨大的成就。
蛋白质组学PPT课件
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蛋白质组学
152310景
• 基因数量有限性和基因结构的相对稳定性 VS 生命现象的复杂性和多变性
• 从genomic到proteome • 对蛋白质的数量、结构、性质、相互关系和生
物学功能进行全面深入的研究，其已成为生命 科学研究的迫切需要和重要任务。
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主要内容
• 一、蛋白质组学的概念 • 二、主要研究内容 • 二、蛋白质组学的发展进展 • 三、蛋白质组学的相关技术及应用
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染色
• 银染法：灵敏度高，可以在电泳图中找到含量较低的蛋 白，所需的上样量较少（每点仅需0.1 ng），可以检测 到小于1ng的蛋白点，但线性范围小于2个最高数量级。 对温度依赖性大，而且需要精确控时的操作
• 考马斯亮兰：灵敏度较低，检测限度约为每点10ng蛋白， 但可以染色多种蛋白质，并能与蛋白量呈两个最高数量 级的线性关系。
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蛋白质组和蛋白质组学的概念
• 蛋白质组（proteome）：基因组表达的所有蛋白质。 • 1994年由Williams和Wilkins提出,指的是不同细胞在不同时
相表达不同的蛋白质。 • 对应于基因组的所有蛋白质构成的整体，不是局限于一个或
几个蛋白质。 • 同一基因组在不同细胞、不同组织中的表达情况各不相同 。 • 在空间和时间上动态变化着的整体。
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双向电泳流程图
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样品制备：
样品制备主要包括溶解、变性、还原等步骤, 以充分破坏蛋白质之间的相互 作用, 并同时除去其中的非蛋白质组分如核酸等。
(1) 细胞培养、处理和收集； (2) 将细胞在 IEF 裂解缓冲液中溶解 (3) 将样品离心以去除不溶的细胞碎片和 DNA ，提取上 清， -80 ℃保存。
药物蛋白质组学
第一个反义药物：福米韦生 (fomivirsen)
1998年，美国FDA批准，由21个硫代脱氧核苷酸组成。通过抑制人类巨细胞病毒（CMV）mRNA发挥抗病毒作用。
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siRNA药物
概述（概念、分类、主要技术）
药物蛋白质组学及应用 第九章 药物蛋白质组学 (Phamacoproteomics)
单核苷酸多态性(SNP)、单体型、检测技术
遗传变异与药物应答
基因分型指导合理用药
药物基因组学与新药研发、个性化用药
第八章 药物转录组学
反义药物
siRNA药物与基因失活性治疗
第九章 药物蛋白质组学
主要研究技术
药物蛋白质组学的应用
药靶候选基因的鉴定
反义药物和siRNA药物 包括：反义DNA、 反义RNA、 核酶 反义药物：通过与靶DNA 或 mRNA 互补杂交，阻止或抑制靶基因表达，发挥治疗作用的药物。
第二节 转录组学在药学中的应用
反义药物特点:
新的化学物质（核酸）； 新的药物受体（DNA或mRNA）； 新的结合方式（碱基配对 ）；新的结合后反应（降解靶RNA）。
名词解释：3分/题，10题
填空题：1分/空，20空
论述题：10分/题，3题
案例分析题：20分/题，1题
考试题型
基因、基因组、基因组学 病毒、原核生物、真核生物基因组特点 重叠基因、操纵子、断裂基因、基因家族；顺式作用元件、反式作用因子、启动子
人类基因组计划
第一章 基因与基因组
核酸分子杂交：核酸探针
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第二篇 药学分子生物学应用
一、蛋白质组学(proteomics) 蛋白质组 (Proteome)： 一种细胞、某一特定组织或个体所表达的全部蛋白质。 蛋白质组学 (Proteomics)：从整体水平研究蛋白质组成、表达水平、翻译后修饰、相互作用的学科。
蛋白组学种类
百泰派克生物科技
蛋白组学种类
蛋白质组学就是研究某个机体表达的全套蛋白质或一个体系内所有蛋白质的科学，旨在对蛋白质进行全面综合分析以揭示生命活动的规律和分子机制。
根据不同的研究目的，可以将蛋白组学分为表达蛋白质组学、功能蛋白质组学和结构蛋白质组学三大分支。
表达蛋白质组学是观察某种细胞或组织中蛋白质的整体表达，分析不同状态条件下蛋白质表达量变化的科学。
表达蛋白质组学侧重于用图谱的方式显示、衡量和分析蛋白质表达的整体变化，如分析生物体在不同发育时期、不同环境、疾病或药物处理下细胞或组织中蛋白质的整体变化。
功能蛋白质组学是通过分析蛋白间的相互作用、蛋白质的三维结构、蛋白质细胞定位以及翻译后修饰来研究蛋白质在细胞或组织中的生理功能的科学。
功能蛋白质组学侧重于从全局的角度鉴定和分类蛋白质的功能、活性和互作，如分析不同组织全部蛋白质的功能，构建它们之间的进化信息；在分子水平了解发生在细胞内的蛋白质互作网络，预测突变或干扰下细胞或组织得形态变化等。
结构蛋白质组学就是在活性构象下研究单一蛋白质或蛋白复合体（如蛋白质-药物
复合体）的三维构象（如二级、三级及四级结构）的科学，旨在对蛋白的三维结构与生物学功能之间的关系进行表征。
百泰派克生物科技采用高通量质谱平台提供蛋白质组学服务，包括蛋白的鉴定、蛋白翻译后修饰的定性和定量分析、蛋白相互作用分析、蛋白结构鉴定等一系列分析，还可提供定制化的分析服务，满足不同的实验需求，欢迎免费咨询。
oe蛋白质组学
oe蛋白质组学“蛋白质组学”（Proteomics）是一个涉及广泛的研究领域，它关注的是对生物体中所有的蛋白质进行定性和定量的研究。
蛋白质是生命活动的最终执行者，它们在细胞内扮演着诸如结构支持、催化反应、信号传递、运输物质等多种角色。
蛋白质组学的研究对于理解生物体的复杂功能和疾病机制有着至关重要的作用。
“OE”在蛋白质组学中可能指的是“omics”一词的缩写，它是一种描述大规模研究生物分子（如基因、蛋白质、代谢物等）的总称。
“Omics”这个词是由“基因组学”（genomics）衍生而来的，genomics 是研究一个生物体所有基因的学科。
随着科学技术的发展，人们开始对更大范围的生物分子进行研究，比如蛋白质组学（proteomics）、转录组学（transcriptomics）、代谢组学（metabolomics）等。
蛋白质组学的研究通常包括以下几个方面：1. 蛋白质的鉴定：通过质谱技术等手段确定蛋白质的种类和数量。
2. 蛋白质的表达水平分析：使用如双向电泳（2D-PAGE）和质谱联用技术（MS/MS）等方法来分析蛋白质的表达量。
3. 蛋白质修饰的研究：研究蛋白质在翻译后是如何被修饰的，如磷酸化、乙酰化等。
4. 蛋白质-蛋白质相互作用分析：使用酵母双杂交、免疫共沉淀等技术来研究蛋白质之间的相互作用。
5. 蛋白质功能的研究：通过研究蛋白质的功能来理解它在生物体中的作用。
蛋白质组学在医学、生物学、农业等领域都有着广泛的应用。
例如，在医学研究中，通过蛋白质组学的方法可以发现与疾病相关的蛋白质标志物，从而为疾病的诊断、治疗和预防提供新的思路和方法。
在农业领域，蛋白质组学可以帮助我们理解作物的生长机理，从而提高作物的产量和质量。
随着科技的发展，特别是高性能计算和分析技术的发展，蛋白质组学的研究将更加深入，有望为人类的健康和福祉作出更大的贡献。
蛋白质组学的基本技术
蛋白质组学的基本技术蛋白质组学是指对一个细胞、组织、机体所表达的全部蛋白或系统中包含的全部蛋白进行检测，包括蛋白质种类、表达水平、氨基酸序列、翻译后修饰情况以及蛋白质相互作用等，旨在从蛋白质层面揭示细胞的生理生化以及病理过程，诠释其执行各种生物学功能的分子机理。
蛋白质组学的研究内容决定了其基本技术主要涉及蛋白质样品制备、混合蛋白质组分分离以及蛋白质鉴定三个部分，每个独立的部分又包含多种不同的技术，下表列举了部分基本的蛋白质组学技术：蛋白质样品制备技术。
一步提取法。
采用单一裂解液和裂解步骤，提取细胞或组织中的全体蛋白。
分步提取法。
根据蛋白质的溶解性和蛋白质在细胞中不同的细胞器定位对蛋白样品进行预分级，将细胞或组织中的全体蛋白分成不同的部分。
蛋白质分离技术。
一维电泳分离技术。
根据蛋白质分子量的差异对其进行分离。
双向电泳分离技术。
根据蛋白质等电点和分子量的差异，连续进行成垂直方向的两次电泳将其分离。
毛细管电泳技术。
在高电场强度作用下，对毛细管中的待测样品按分子质量、电荷、电泳迁移率等差异进行有效分离。
色谱技术。
根据蛋白质混合物中的各组分与固定相的亲和力不同而导致洗脱速度不同实现各组分的分离。
蛋白质鉴定技术。
测序技术。
通过各种测序技术如Edman降解法、Sanger测序法等测定蛋白质的氨基酸序列从而实现蛋白质的定性鉴定。
质谱技术。
通过检测肽段离子的质荷比以及信号峰强度等信息结合生物信息学分析实现蛋白质的定性、定量、翻译后加工以及相互作用的蛋白质等。
百泰派克生物科技采用先进的凝胶电泳系统以及Thermo公司最新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪结合Nano-LC纳升色谱技术，提供高效精准的蛋白质组学分析服务技术包裹，可对各种复杂混合蛋白样品进行分离提纯以及定性定量等鉴定，还可根据需求提供定制化检测方案，欢迎免费咨询。
第十四讲蛋白质组学
蛋白质结构、蛋白质功能、蛋白质的丰度变化、蛋白质修饰、蛋白质分布、蛋白质的相互作用、蛋白质与疾病的关联性等。
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1、蛋白质结构
蛋白质是一种生物大分子，具有三维空间结构，执行复杂的生物学功能。
蛋白质分子的结构一般分为一级结构与空间结构两类。 蛋白质的一级结构( prlmary struture)即蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序( sequence)，也是
蛋白质最基本的结构。它是由基因上遗传密码的排列顺序所决定的。
蛋白质的空间结构：指蛋白质分子的多肽链经折叠和盘曲构成特有的比较稳定的空间结构，它包括蛋白 质的二级、三级和四级结构。
蛋白质本身的存在形式和变化规律，如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题。
– 回答这些问题：还需要依赖于直接对蛋白质进行研究。
– 阐明生命现象本质，仅仅依靠基因组学研究是不够的，提出了…
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• 蛋白质组学的产生和思想 – 是时代发展的要求和产物：
MS)技术的发明，及其在蛋白质分析中的成功应用。 ③ 图像和数据库分析技术：
④ 蛋白质双向电泳图谱的数字化和分析软件的问世，不但使得不少物种的双向电 泳和蛋白质数据库相继建立和完善，而且促进了蛋白质组研究的技术手段日渐完 善。
第当八前页8页，，共共3三9页十，九星期页日。。
（6）关于蛋白质组与基因组的新认识：
– 即：基因组静态结构规律性的分析，包括：不同物种之间的基因比较和基因组多态性分析。
• 功能基因组学：
–
功能基因组：细胞内所有具有生物学功能的基因，即表达一定功能的全部基因所组成的DNA序列，包括编码基因和调控基因。
蛋白质组学简介
基于2DE的差异蛋白质组学分析技术流程:
条件A:样品 图像分析 差异蛋白质 质谱分析 条件B:样品 确定差异点 数据搜寻蛋 白质鉴定
2-D Difference Gel Electrophoresis (DIGE)
Protein extract 1 Label with fluor 1
Mix labeled extracts
Protein extract 2
Label with fluor 2
Separate by 2D PAGE
3.1表达谱研究的技术流程图
蛋白质样品的制备 双向电泳 凝胶中的蛋白 图像分析 溶液中的蛋白
转印至膜上的蛋白
混合肽
肽指纹图 肽序列质谱数据 蛋白质质量 数据搜索 新的或已知蛋白 蛋白转录后修饰的鉴定 N端测序
3.2 差异蛋白组学的研究策略
What is differential proteomics Differential proteomics is the qualitative and quantitative comparison of proteomes under different conditions to further unravel biological processes or to find biomarkers.
基于二级质谱信息
3. 数据库及分析软件
PIR
PIR
SWISS-PROT
SWISS-PROT
TrEMBL
蛋 白 质 组 学
5. 蛋白质不能动态反映生物系统所处的状 态。
二.蛋白质组与蛋白质组学的概念 蛋白质组与蛋白质组学的概念 1. 蛋 白 质 组 (Proteome) ： 1994 年 由 澳 大 利 亚 Macquarie大学的学生 大学的学生Wilkins和他的老师提出， 和他的老师提出， 大学的学生 和他的老师提出 最早见文献是1995年 7月的 “ Electrophoresis” 月的“ 最早见文献是 年 月的 杂志上。指基因组表达的所有相应的蛋白质， 杂志上。 指基因组表达的所有相应的蛋白质， 也可说是指细胞或机体全部蛋白质的存在及其 活动方式。 活动方式。 2.蛋白质组学： 研究细胞内全部蛋白质的组成及 蛋白质组学： 蛋白质组学 其活动规律的科学。 其活动规律的科学。
人的各种体液被用于研究与某些疾病的关 系.最近澳大利亚科学家利用双向电泳技术研究 最近澳大利亚科学家利用双向电泳技术研究 眼泪中的蛋白质与生理状态的关系.他们发现了 眼泪中的蛋白质与生理状态的关系 他们发现了 一种新的蛋白质,这个蛋白质非常相似于在乳腺 一种新的蛋白质 这个蛋白质非常相似于在乳腺 癌细胞里高表达的另一种蛋白质.这个发现可能 癌细胞里高表达的另一种蛋白质 这个发现可能 会提供疾病诊治的新的手段.在一项利用蛋白质 会提供疾病诊治的新的手段 在一项利用蛋白质 组研究技术进行的酒精对人体毒性的研究中发 乙醇会改变血清蛋白糖基化作用,导致许多 现,乙醇会改变血清蛋白糖基化作用 导致许多 乙醇会改变血清蛋白糖基化作用 糖蛋白的糖基缺乏,如转铁蛋白 如转铁蛋白。 糖蛋白的糖基缺乏 如转铁蛋白。
蛋白质组学 的研 究内容
表达 蛋白质组学
结构 蛋白质组学
功能 蛋白质组学
表达蛋白质组学
研究细胞所表达的蛋白质种类
蛋白质的分类
蛋白质的分类之马矢奏春创作摘要：蛋白质的种类繁多，结构复杂，所以分类也就各异。
一、按来源分类蛋白质按来源可以分为动物蛋白和植物蛋白，两者所含的氨基酸是分歧的。
动物性蛋白质主要为提取自牛奶的乳清蛋白，其所含必须氨基酸种类齐全，比例合理，但是含有胆固醇。
植物性蛋白质主要来源于大豆的大豆蛋白，最多的优点就是不含胆固醇。
二、按组成成分分类依照化学组成，蛋白质通常可以分为简单蛋白质、结合蛋白质和衍生蛋白质。
简单蛋白质经水解得氨基酸和氨基酸衍生物；结合蛋白质经水解得氨基酸、非蛋白的辅基和其他（结合蛋白质的非氨基酸部分称为辅基）；蛋白质经变性作用和改性修饰得到衍生蛋白质。
简单蛋白质（simpleproteins），按溶解度分歧可分为：①清蛋白（albumins）：溶于水及稀盐、稀酸或稀碱溶液，能被饱和硫酸铵所沉淀，加热可凝固。
广泛存在于生物体内，如血清蛋白、乳清蛋白、蛋清蛋白等。
②球蛋白（globulins）：不溶于水而溶于稀盐、稀酸和稀碱溶液，能被半饱和硫酸铵所沉淀。
普遍存在于生物体内，如血清球蛋白、肌球蛋白和植物种子球蛋白等。
③谷蛋白（glutelins）：不溶于水、乙醇及中性盐溶液，但易溶于稀酸或稀碱。
如米谷蛋白和麦谷蛋白等。
④醇溶谷蛋白（prolamines）：不溶于水及无水乙醇，但溶于70％～80％乙醇、稀酸和稀碱。
分子中脯氨酸和酰胺较多，非极性侧链远较极性侧链多。
这类蛋白质主要存在于谷物种子中，如玉米醇溶蛋白、麦醇溶蛋白等。
⑤组蛋白（histones）：溶于水及稀酸，但为稀氨水所沉淀。
分子中组氨酸、赖氨酸较多，分子呈碱性，如小牛胸腺组蛋白等。
⑥精蛋白（protamines）：溶于水及稀酸，不溶于氨水。
分子中碱性氨基酸（精氨酸和赖氨酸）特别多，因此呈碱性，如鲑精蛋白等。
⑦硬蛋白（scleroprotein）：不溶于水、盐、稀酸或稀碱。
这类蛋白质是动物体内作为结缔组织及呵护功能的蛋白质，如角蛋白、胶原、网硬蛋白和弹性蛋白等。
蛋白质组
二、液相色谱
色谱法：是一种高效能的物理分离技术，
它的分离原理是利用待分离的样品混合物中各 组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产 生的作用力大小、强弱不同，随流动相的移动， 混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使 得各组分在固定相保留的时间不同，从而按一 定次序由固定相中先后流出，实现混合物中各 组分的分离与检测。
结果只与分子量大小有关
➢PAGE分为连续系统和不连续系统两大类。连 续系统电泳体系中缓冲液pH值与凝胶中的相 同.带电颗粒在电场作用下，主要靠电荷和分 子筛效应。不连续系统中带电颗粒在电场中 泳动不仅有电荷效应、分子筛效应，还具有 浓缩效应，因而其分离条带清晰度及分辨率 均较前者佳。
封水或饱和 正丁醇溶液
(Acr)和交联剂甲叉双丙烯酰胺(Bis)在加速剂四甲基 乙二胺(TEMED)和催化剂过硫酸铵(AP) 的作用下聚合 交联而成的三维网状结构的凝胶。以此凝胶作为支持 介质的电泳称为PAGE。
PAGE和SDS-PAGE的比较
PAGE
SDS-PAGE
X-
-Y Z + SDS 结果受分子量、电荷、形状的影响
浓缩胶 pH 6.8
开始电压恒定在80V，当进入分离胶后改为120V，溴酚 蓝距凝胶边缘约5mm时，停止电泳。
分离胶 pH 8.8
（二）凝胶上的蛋白质的检测
1、考马斯亮蓝染色 考马斯亮蓝R-250与蛋白质的碱性
基团可逆结合。 优点：重复性好；操作简便；价格便宜 缺点：灵敏度较低；样品用量大
双向电泳的染色（考马斯亮蓝染色）
(一) 第一向电泳
1、IPG-IFE的原理
在电场中，电泳基质形成一个从正极到负 极不断增大的pH梯度，由于蛋白质是两性电解质， 带负电荷的蛋白质分子向正极移动，带正电荷的 蛋白质分子向负极移动，当蛋白质分子运动到各 自的pI处时，所带的净电荷变为零，于是停止迁 移而留在该位置上。
蛋白质种类
蛋白质的种类繁多。
营养学中一般多按化学结构、形状及营养价值等三种方法分类。
1、按化学结构：可将蛋白质分为单纯蛋白质(纯为α-氨基酸所组成)与结合蛋白质(单纯蛋白质与非蛋白质分子结合而成)两大类。
前者如清蛋白、球蛋白、谷蛋白等，水解后的最终产物只是氨基酸；后者如核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等，水解后还有其所含的非蛋白质分子(辅基)。
2、按蛋白质形状：可将蛋白质分为纤维状蛋白质和球状蛋白质。
前者多为结构蛋白，是形成机体组织的物质基础，如胶原蛋白等；后者多用以合成生物活性因子，如酶、激素、免疫因子、补体等。
3、按营养价值：可将蛋白质分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质。
完全蛋白质所含氨基酸种类齐全、数量充足、比例合理，既能维持动物生存，又能促其生长发育，如牛奶、蛋、肝脏、酵母、黄豆及胚芽等食物中所含的蛋白质。
否则即为不完全蛋白质，其所含氨基酸种类不全，如动物明胶和玉米胶蛋白等；半完全蛋白质所含氨基酸种类齐全，但有的氨基酸数量不足，虽能维持动物生存，却不能促其生长发育，如麦胶蛋白等。
分泌蛋白质组学和蛋白质组学的区别
百泰派克生物科技
分泌蛋白质组学和蛋白质组学的区别
蛋白质是一类由氨基酸脱水缩合形成的化合物的总称，其种类和数量都较为惊人，机体内的蛋白质按照不同的分类方式可以分为不同的类别，分泌蛋白是一类在细胞内合成但被分泌运输到细胞外如细胞外环境、其他细胞以及其他细胞器等发挥作用的蛋白质的统称，主要包括各种细胞因子、生长因子、酶类、激素和抗体球蛋白等。
蛋白质组学是研究机体、组织、器官和细胞等表达的全部蛋白或系统中包含的所有蛋白质的科学，分泌蛋白质组学则是以一个基因组、器官、组织或细胞所表达的全部分泌蛋白质为研究对象，利用蛋白质组学技术研究其种类、数量以及随生命活动变化规律的科学。
分泌蛋白质组学是蛋白质组学的分支科学，二者是一个包含与被包含的关系，它们除了在研究对象存在差异之外几乎没有太大的区别，比如所用的分析技术以及研究的内容等都十分相似。
百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Q ExactiveHF质谱平台，结合Nano-LC
纳升色谱,
提供基于质谱的分泌蛋白质组学与蛋白质组学分析技术包裹，您只需要将您的实验目的告诉我们并将您的样品寄给我们，我们会负责项目后续所有事宜，包括细胞培养、蛋白提取、蛋白酶切、肽段分离、质谱分析、质谱原始数据分析、生物信息学分析，欢迎免费咨询。
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蛋白质组学的种类
蛋白质组学是以高通量技术为基础的研究生物体内所有蛋白质的特征和功能的一门科学，它是蛋白质研究领域的一个全新的分支。
蛋白质组学的研究内容主要包括以下几个方面：
一、蛋白质组识别
蛋白质组识别是蛋白质组学研究的重要内容，目的是通过相关技术将生物体中所有的蛋白质进行识别和鉴定。
蛋白质组识别主要包括以下方法：
1.基于基因序列推断方法：通过蛋白质和基因的关联性来确定蛋白质的表达情况。
2.基于质谱技术的方法：利用质谱技术对生物体内的蛋白质进行分析和鉴定。
3.基于蛋白质芯片技术的方法：通过蛋白质芯片鉴定生物体内的蛋白质。
二、蛋白质组定量
蛋白质组学中的蛋白质组定量研究是一种能够定量表达生物系统中的蛋白质的方法。
蛋白质组定量主要有以下几种方法：
1.基于质谱技术的方法：利用质谱技术对生物体内的蛋白质进行分析和鉴定。
2.基于同位素标记的方法：将生物体内的蛋白质和同位素标记互相配
对，然后使用质谱技术来鉴定和定量。
3.基于蛋白质芯片技术的方法：通过蛋白质芯片可以将各种蛋白质放入芯片上，从而通过信号来判断生物体内蛋白质的定量情况。
三、蛋白质组互作
蛋白质组学中的蛋白质组互作研究是一种研究蛋白质之间相互作用的方法。
蛋白质组互作主要有以下几种方法：
1.基于酵母双杂交技术的方法：通过基因工程的手段将两种蛋白质联系起来，并且使用酵母菌来检测蛋白质之间的相互作用。
2.基于质谱技术的方法：将生物体内相互作用的蛋白质进行分离，并且通过质谱技术来定量和鉴定。
3.基于蛋白质芯片技术的方法：通过蛋白质芯片技术可以将各种蛋白质放入芯片上，从而通过信号来判断蛋白质之间的相互作用情况。
四、蛋白质组变异
蛋白质组学中的蛋白质组变异研究是一种研究蛋白质结构和功能变异的方法。
蛋白质组变异主要有以下几种方法：
1.基于基因变异的方法：检测生物体基因是否发生变异，从而推断蛋白质结构和功能是否发生变异。
2.基于比较蛋白质组学的方法：通过比较不同生物体的蛋白质组来推断蛋白质结构和功能发生了什么变化。
总之，蛋白质组学是一门研究全面、细致、深入的科学。
通过以上介
绍我们看到，蛋白质组学的种类丰富，适用于不同的研究领域和问题。
我们相信蛋白质组学的发展将贡献更具深度和广度的研究成果，为生
物医学和其他科学领域做出更大的贡献。