蛋白质组与蛋白质组学
植物蛋白质组学
基因组的组成是固定的，蛋白质组的组成是动态的。 基因组在所有细胞中几乎都是相同的，与之不同，蛋白质组具有很高的细胞和组织特异性。 基因组是相对稳定的，蛋白质组处于高度动态变化之中。 细胞内蛋白质的拷贝数（108）远比基因拷贝数大（105）。 基因可采用PCR扩增和自动测序，而蛋白质还没有这些技术。
pH范围 3—10 4—7 5.0—6.0 上样量 40ug 80ug 120ug
双向荧光差异凝胶电泳 原理：双向荧光差异凝胶系统（DIGE）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，分析它们之间的差异性。极大地提高了结果的准确性，可靠性和重复性。 多块胶垂直二维SDS-PAGE系统 优点：提高二维电泳效率和实验重复性 2-DE工作站 优点： 提高以2-DE为基础的蛋白质组研究的自动化程度和工作效率
1.蛋白质组和蛋白质组学
2.蛋白质组和基因组
蛋白质组和基因组的关系：它们在概念上有相关性，代表某一蛋白质组的蛋白质是由基因组编码的，而基因的功能是通过蛋白质表现出来的。 蛋白质组学研究远比基因组研究复杂： 蛋白质组的复杂性远远高于基因组 一个基因≠一个转录产物≠ 一个蛋白质 基因→不同的转录起始和mRNA的剪切→不同的mRNA →不同的翻译起始→不同的蛋白质→翻译后修饰→蛋白质的功能、稳定性、细胞定位发生变化
优点
缺点
考染
200ng
操作简便， 价格低廉， 便于后续鉴定
灵敏性差， 所需上样量大
银染
0.1ng
灵敏性好， 所需样品少
操作复杂， 不利于后续鉴定
荧光法
1ng
线性动态范围大， 定量及定性较好， 便于后续鉴定
仪器及试剂昂贵
常见显色方法比较
蛋白质组学
两性电解质(Carrier ampholytes)
蛋白酶抑制剂（protease inhibitors）：PMSF等
防止细胞裂解时蛋白酶释放出来降解蛋白质。
9、蛋白质的分级提取（用蛋白质组学方法得到蛋白质）
根据溶解性差异：最大优点？
1、水溶液提取，溶解亲水性蛋白质
14、蛋白质染色方法
胶内：考马斯亮蓝R-250(CBB R-250)：所需时间较长；灵敏度不高
银染：灵敏度高；对下一步的酶切肽谱提取存在困难
CBB G-250、负染
荧光染料染色：差异蛋白质组学研究，灵敏度250pg与银染相近，但线性范围高于银染。
以及放射性同位素标记等
转移到膜（PVDF、硝酸纤维素膜）上：酰胺黑(Amido Black)、丽春红S(Ponceau S)
大大增加蛋白质的溶解性，特别是膜蛋白的溶解性
去污剂(Detergents):SDS、TritonX-100、NP-40、CHAPS等
破坏蛋白质分子之间的疏水相互作用，提高蛋白质的溶解性，防止在等电聚焦时析出
还原剂(Reducing Agents)：β-巯基乙醇、DTT或TDF（二硫赤藓糖）和三丁基膦(TBP)等
（1）明确研究目标，获得尽可能多的感兴趣蛋白。
（2）不同类型的蛋白质需要不同的方法
（3）考虑目标蛋白性质，细胞破碎选择温和和激烈两种方法
应使所有待分析的蛋白样品全部处于溶解状态（包括多数疏水性蛋白），且制备方法应具有可重现性。防止样品（特别是溶解性低的蛋白如膜蛋白）在聚焦时发生蛋白的聚集和沉淀。
防止在样品制备过程中发生样品降解（如酶性或化学性降解等）。
蛋白质组学
1、蛋白质组（proteome）
1.分子生物学绪论(蛋白质、蛋白组、蛋白组学)
一、蛋白质组研究的开端及蛋白质组含义
（一）1.人类基因 组计划由美国科学 家于1985年率先提 出，1990年正式启 动，美国、英国、 法国、德国、日本 和中国科学家共同 参与。
26 june 2000
1990--2001年，人类基因组序列草图的完成，宣告了
“后基因组时代”的到来，其主体是功能基因组学
直肠癌：
Sanchez等对15例结肠癌和13例正常人的结 肠上皮进行2-DE。建立了包括882和861个斑点 的结肠癌及正常人结肠粘膜的标准胶图。结果 发现在分子量为13kD和pI值为5.6处的蛋白质仅 出现在结肠癌的组织中。经鉴定为：钙粒蛋白B （calgranulin B）及钙卫蛋白（calprotectin）。
/Web/Search/index.htm
ldbESTCSITE 序列模体 http://www.expasy.ch/sport/prosite.html BLOCKS 保守序列 / ProDom蛋白质域http://protein.toulouse.inra.fr/prodom.html SBASE蛋白质域http://base.icgeb.trieste.it/sbase/ 二维电泳(2DPAGE): WORLD-2DPAGE国际2DPAGE库的完整索引
国内研究现状： 国家自然科学基金委于1997年设立了重大项目 “蛋白质组学技术体系的建立”.
中国科学院生物化学研究所、军事医学科学院 与湖南师范大学已启动蛋白质组研究.
中国科学院上海生命科学研究院、军事医学科 学院与复旦大学相继成立了专门的蛋白质组学 研究中心.
国内研究现状：在“重大疾病的功能蛋白质组学” 方面取得了良好的起步:
heidelberg.de/Services/PeptideSearch/PeptideSearchIntro.html
蛋白质组学PPT课件
代谢性疾病蛋白质组学研究通过对糖尿病、肥胖症等代谢 性疾病相关蛋白质的分析，发现了一些与代谢过程密切相 关的关键蛋白质。这些蛋白质涉及糖代谢、脂肪代谢等多 个方面，为药物研发和个体化治疗提供了新的思路和靶点 。同时，对代谢性疾病蛋白质组学的研究也有助于深入了 解疾病的发病机制，为疾病的预防和治疗提供科学依据。
蛋白质组学揭示基因表达 的复杂性
蛋白质组学研究关注基因表达的最终产物蛋白质，揭示了基因表达的复杂性和多样性 。蛋白质的表达和功能受到多种因素的影响 ，如翻译后修饰、蛋白质相互作用等，这些
因素在基因组学研究中难以全面考虑。
蛋白质组学与代谢组学的关系
代谢组学为蛋白质组学提供上下文
代谢组学研究生物体内小分子代谢物的变化，为蛋白质组学提供了上下文和背景。蛋白 质的功能和表达往往与代谢物的变化相互关联，了解代谢物的变化有助于更深入地理解 Nhomakorabea02
蛋白质组学研究技术
蛋白质分离技术
双向凝胶电泳技术
通过改变电泳的pH值和电场强度， 将复杂的蛋白质混合物分离成多 个有序的蛋白质带，以便后续的 鉴定和分析。
蛋白质芯片技术
将蛋白质固定在固相支持物上， 通过与特定的配体或抗体相互作 用，实现对蛋白质的快速、高通 量筛选和检测。
蛋白质免疫沉淀技
术
利用抗体与目标蛋白质的特异性 结合，将目标蛋白质从复杂的混 合物中分离出来，常用于蛋白质 相互作用的研究。
详细描述
癌症蛋白质组学研究通过对癌症细胞和正常细胞蛋白 质表达谱的比较，发现了一系列与癌症发生发展相关 的关键蛋白质。这些蛋白质涉及细胞信号转导、细胞 周期调控、细胞凋亡等多个方面，为癌症治疗提供了 潜在的药物靶点。
案例二：神经退行性疾病蛋白质组学研究
蛋白质组学复习资料
蛋白质组学复习资料一、名词解释1、蛋白质组学：蛋白质组学是研究与基因对应的蛋白质组的学科，蛋白质组（proteome）一词，源于蛋白质（protein）与基因组（genome）两个词的杂合，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。
2、二维（双向）电泳原理：根据蛋白质的等电点和相对分子质量的特异性将蛋白质混合物在第一个方向上按照等电点高低进行分离，在第二个方向上按照相对分子质量大小进行分离。
二维电泳分离后的蛋白质点经显色，通过图象扫描存档，最后是呈现出来的是二维方向排列的，呈漫天星状的小原点，每个点代表一个蛋白质。
3、三步纯化策略：第一步:粗提。
纯化粗样快速浓缩 (减少体积) 和稳定样品 (去除蛋白酶)最适用层析技术: 离子交换/疏水层析第二步：中度纯化。
去除大部分杂质最适用层析技术: 离子交换/疏水层析第三步：精细纯化。
达到最终纯度(去除聚合物,结构变异物)最适用层析技术:凝焦过滤/离子交换/疏水层析/反相层析4、高效纯化策略：在三步纯化蛋白质过程中，同时考虑到纯化的速度、载量、回收率及分辨率的纯化策略。
5、离子交换色谱：离子交换色谱中的固定相是一些带电荷的基团，这些带电基团通过静电相互作用与带相反电荷的离子结合。
如果流动相中存在其他带相反电荷的离子，按照质量作用定律，这些离子将与结合在固定相上的反离子进行交换。
固定相基团带正电荷的时候，其可交换离子为阴离子，这种离子交换剂为阴离子交换剂；固定相的带电基团带负电荷，可用来与流动相交换的离子就是阳离子，这种离子交换剂叫做阳离子交换剂。
阴离子交换柱的功能团主要是－NH2，及－NH3 ：阳离子交换剂的功能团主要是－SO3H及－COOH。
其中-NH3 离子交换柱及-SO3H离子交换剂属于强离子交换剂，它们在很广泛的pH范围内都有离子交换能力；-NH2及-COOH 离子交换柱属于弱离子交换剂，只有在一定的pH值范围内，才能有离子交换能力。
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。
蛋白质和蛋白质组学
生物信息学
生物信息学在基因组学/蛋白 质组学的研究中起重要作用。 包括数据的输入、储存、加 工、索取以及数据库之间的 联系。
数据处理需要设计各种特殊 软件，对数据进行综合分析， 不同的数据库之间要有高效 自动的应答。
数据库要有严密管理。蛋白 质组比基因组具有更大的复 杂性。
基因组学/蛋白质组学的发展促使生物信息学迅速 发展。
二． 染色质的分子 组成和结构
三． 染色质的结构 与基因表达
基因、基因表达调控
一． 基因的认识与 发展
二． 真核基因组的 结构特点
三． 基因表达调控
蛋白质与蛋白质组学
一． 基因组与蛋白 质组比较
二． 蛋白质组学的 研究方法
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indicates there are approximately 250,000 proteins in the human genome Only 2-5% of proteins in human genome have been identified
Proteomics
Expression proteomics (表达蛋白组学)
蛋白质和蛋白质组 学
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蛋白质组(proteome)：由一个细胞或一个组织的基因组所表达
的全部相应的蛋白质。
蛋白质组学(proteomics)：是研究蛋白质组或应用大规模蛋白
质分离和识别技术研究蛋白质组的一门学科。
蛋白质组及蛋白质组概念的提出
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
人类基因组计划的完成3-4万个基 因，30亿对碱基
The study of global changes in protein expression
蛋白质分离和鉴定
不同发育时期的大鼠胰腺蛋白2D-E图谱差异蛋白点的质谱分析结果
Spot ID 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Swissprot ID P02773 P02773 P02773 P02773 P02773 P02773 P07882 P07882 P07882 P04785 P04785 P54316 P02773 P04691 P16617 P05218 P54316 P54316 P54316 P07338 P07338 P07338 P07338 Q8CFI8 P32821 P67779 P02773 P04639 O88767 Q9Z0V5 P35704 P54316 Theoretical Pi/MW 5.77/68.38 5.77/68.38 5.77/68.38 5.77/68.38 5.77/68.38 5.77/68.38 5.36/65.32 5.36/65.32 5.36/65.32 4.82/56.95 4.82/56.95 5.79/52.38 5.77/68.38 4.79/50 8.02/44.91 4.78/49.67 5.79/52.38 5.79/52.38 5.79/52.38 4.9/28.46 4.9/28.46 4.9/28.46 4.9/28.46 5.27/63.88 4.93/26.90 5.57/29.8 5.77/68.38 5.52/30 6.32/19.9 6.18/31.21 5.34/21.8 5.79/52.38 Observed Pi/MW 5.39/77 5.46/76 5.54/76 5.61/76 5.69/74 5.61/74 5.29/70 5.35/70 5.41/70 4.84/58 4.76/58 5.88/57 5.75/44 5.55/37 5.9/40 5.38/37 5.68/42 5.64/39 5.84/39 4.89/28 5.02/28 5.13/28 5.25/28 4.76/31 4.91/25 5.62/30 5.71/29 5.7/26 6.16/23 6.05/25 5.3/21 5.30/22 Sequence coverage(%) 16 27 26 25 31 29 21 33 27 40 35 69 40 41 31 55 57 54 63 48 33 27 31 14 49 43 25 30 78 46 35 22 Protein name Alpha fetoprotein (AFP) Alpha fetoprotein (AFP) Alpha fetoprotein (AFP) Alpha fetoprotein (AFP) Alpha fetoprotein (AFP) Alpha fetoprotein (AFP) sterol esterase sterol esterase sterol esterase Protein disulfide isomerase, pancreatic Protein disulfide isomerase, pancreatic Pancreatic lipase related protein 1 precuror Alpha fetoprotein (AFP) tubulin, beta phosphoglycerate kinase 1 Tubulin beta 5 Pancreatic lipase related protein 1 precursor Pancreatic lipase related protein 1 precursor Pancreatic lipase related protein 1 precursor Chymotrypsinogen B Chymotrypsinogen B Chymotrypsinogen B Chymotrypsinogen B Protein FLN29 Trypsin V-A precursor prohibitin Alpha fetoprotein (AFP) apolipoprotein A-I Parkinson disease protein 7 homolog Peroxiredoxin 4 peroxiredoxin 2 Pancreatic lipase related protein 1 precursor
蛋白组学定量蛋白质组学.ppt
2
常用研究方法
以质谱技术为基础的化学标记定量方法 荧 光 差 示 双 向 凝 胶 电 泳 技 术 （ F－2D－
质量变化依赖于氮原子数目，因此对未 知的蛋白质难以进行定量。
10
（二）稳定同位素标记的必需氨基酸体 内标记(SILAC法)
高等动物细胞的生长中需要一些必需氨基酸的摄入，如赖氨酸 (Lys)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)等，这些氨基酸细胞自身 无法合成，需要从外界摄入补充。
在培养细胞时，可以在培养介质中特异的加入用稳定同位素标 记的某一种必需氨基酸，在经过适当的培养时间后，细胞中合 成的含有这类氨基酸的蛋白质几乎都掺入了标记的氨基酸 。
31
MCAT策略流程：定性
Lys只在Trypsin酶切后的末端，所以产生的b离子都没有被修饰；所有的y 离子带Lys，因此被修饰。
在MS/MS图谱上，所有的b离子是单一条带出现，所有的y离子是成对出现， 丰度比例一样，且相差同样的m/z。
容易区分b离子和y离子，容易读出氨基酸序列。
32
MCAT策略流程：定量
36
–COOH羧基标记
通过对羧基酯化进行 标记
用H和D标记的甲醇酯 化标记，来定量研究 蛋白质表达量的差异
37
羧基酯化标记进行蛋白定量研究
比例＝2 : 1
38
缺点：
特异性不是很好，在C末端和Asp和 Glu残基上都有标记，且效率不均
采用的标记条件容易引起天冬酰胺 (Asn)和谷氨酰胺(Gln)的去酰胺
蛋白质组与蛋白质组学
蛋白质组与蛋白质组学
蛋白质组与蛋白质组学
蛋白质组是指一个生物系统中所有蛋白质的集合，包括其类型、数量、结构和功能等信息。
而蛋白质组学则是研究蛋白质组的学科，旨在了解蛋白质在生物系统中的生理和病理相关性。
蛋白质组的构成
蛋白质组由生物体内所有的蛋白质组成。
蛋白质通常由20种氨基酸组成，因此蛋白质组的数量将受到基因组大小的限制。
与基因组不同，蛋白质组的大小可以因表达，修饰和分解作用而受到调整。
例如，通过蛋白质合成和降解作用，细胞可以控制蛋白质数量的变化。
蛋白质组学的研究方法
当前，蛋白质组学的主要研究方法包括质谱法和高通量测序技术等。
其中质谱法是指将待检测样品通过质谱仪进行分析。
该技术可用于鉴定蛋白质的数量，质量，序列和结构等信息。
高通量测序技术则是指通过大规模DNA测序，来预测蛋白质表达的数量和类型。
蛋白质组学的应用
蛋白质组学的应用范围非常广泛。
其中，医学领域中的癌症诊断，药物开发，慢性疾病的治疗等都可以应用到蛋白质组学技术。
同时，该技术也可以应用于基因工程领域、农业领域和生物燃料领域等。
通过深入研究蛋白质组，我们可以更深入地了解生命现象背后的分子机制，更好地探索生命的奥秘。
结语
总的来说，蛋白质组学为我们深入研究生物体内蛋白质的数量，类型，修饰，结构和功能等信息提供了强有力的工具。
随着技术的不断进步，我们相信蛋白质组学将引领生物科学及相关领域的一系列重要科学研究。
蛋白质组学复习重点
蛋白质组学复习重点1.名词解释(掌握名词的中英文)1、蛋白质组（proteome)是指一个基因组、一种细胞或组织表达的所有蛋白质。
2、蛋白质组学 Proteomic蛋白质组学是通过大规模研究蛋白的表达水平变化、翻译后修饰、蛋白质与蛋白质之间的相互作用，以获取蛋白质水平上疾病变化、细胞进程及蛋白质网络相互作用的整体综合信息的科学研究，是生命科学研究的热点领域之一。
3、电喷雾电离（Electrospray Ionization，ESI）电喷雾离子化是在质谱系统离子源毛细管的出口处施加一高电压，所产生的高电场使从毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴，随着溶剂蒸发，液滴表面的电荷强度逐渐增大，最后液滴崩解为大量带一个或多个电荷的离子，致使分析物以单电荷或多电荷离子的形式进入气相。
4、噬菌体展示技术 (phage display technology)一种将外源蛋白或多肽的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。
5、双向电泳（two-dimensional electrophoresis,2-DE）指的是按照蛋白质的两个性质即“等电点”和“分子量”进行二维电泳分离。
过程主要是先进行等电聚焦电泳，按照等电点分离，然后再进行SDS-PAGE，按照分子大小分离，经染色得到的电泳图是个二维分布的蛋白质图。
6、等电点（isoelectric point）在某一pH的溶液中，氨基酸或蛋白质解离成阳离子和阴离子的趋势或程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的pH 称为该氨基酸或蛋白质的等电点。
7、质谱分析（mass spectrometry，MS）MS是在高真空系统中测定样品的分子离子及碎片离子质量，以确定样品相对分子质量及分子结构的方法。
8、生物信息学（bioinformatics）生物信息学是综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具，来阐明和理解大量数据所包含的生物学意义的新兴交叉学科，包含了生物信息的获取、处理、存储、发布、分析和解释等在内的所有方面。
蛋白质组学
A1 B1 N1
A2 B2 N2
A3 B3 N3
Cy2 gel1 gel2 gel3 gel4 gel5 内标 内标 内标 内标 内标
cy3 N1 A1 B1 N3 A3
cy5 A2 B2 A3 B3 N2
差异蛋白点的后续分析
制备胶差异蛋白切点 蛋白酶解 质谱分析
MALDI-TOF/TOF LC-ESI-MS 2D-gel spot 1D-gel band, protein mixture 高通量，高精确度 高灵敏度 ，高覆盖率
差异表达蛋白质的免疫印迹（western）验证
2-DE Vs DIGE
2-DE
时间和人力耗费
经济耗费 统计分析 多组分析 动态范围
DIGE
++
+ ++ +
+
++ ++ + ++
内标
分辨率
+
+
++
蛋白质组学实验设计实例分析
癌症患者
癌症(C) 对照(N) C1 N1 C2 N2 C3 N3
方法选择
基于凝胶技术的定量蛋 白质组研究
蛋白质组与蛋白质组学（proteome and proteomics）
基于凝胶技术的定量蛋白质组研究
蛋白质组学实验设计实例分析
蛋白质组与蛋白质组学
蛋白质组（PROTEOME：PROTEins expressed
－基因组表达的全部蛋白质
by a genOME）：
蛋白质相互作用
病理状态下细胞内信号传导
蛋白质的生物功能
……
……
经典蛋白质学研究路线
蛋白组学PPT课件
为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学
作为研究生命现象的手段和方法。（差异表达
的蛋白质组）
.
7
蛋白质组学研究的范围
蛋白质的表达模式 蛋白质翻译后修饰研究 蛋白质-蛋白质相互作用的研究
.
8
二、蛋白质组学的研究方法
差异蛋白组学
.
9
生物学问题 的提出
实验模型 的设计
实验组和对照组 样品的制备
优点: 易获得 缺点: 这些细胞系从组织中分离出来并经体 外培养后蛋白质会发生许多变化
.
13
（2） 外科手术切除的肿瘤组织
优点: 来源较为方便 缺点: 整个组织包括基质，纤维原细胞，免疫 细胞等，组织匀浆困难，不易分离总蛋白而蛋 白质组研究需要的通常是单一的细胞类型。
.
14
（3）以激光捕获显微切割（ LCM）肿瘤 细胞
感兴趣 蛋白点 的切取
蛋白样品的IEF和PAGE电泳分离 图像扫描和初步分析
胰酶对脱色后蛋白质的消化 质谱的多肽指纹图、微测序分析
蛋白信息的 初步获得
质谱结果的生物信息学分析和比对 新蛋白质的发现
.
其它实验
的进一步
验证
10
第一步 、蛋白质分离 蛋白质组分析的首要要求
将来自于全细胞、组织或生物体中所包含 的多达几千种混合蛋白质进行分离、检测 和分析 。
LCM是直接从冰冻或石蜡包埋肿瘤组织切片中 获取细胞。它是用乙烯醋酸盐聚合体膜覆盖在被 选择的细胞上，然后用红外激光熔化膜，这时膜 与组织在目标位置牢固结合，当膜被提起时，仅 目的细胞留在膜上。
优点：能准确切取肿瘤细胞
缺点：需昂贵的仪器
.
15
第二步、蛋白质的分离
二维色谱 毛细管电泳 双向电泳(2DE)
蛋白质组学与蛋白质组测序技术
蛋白质组学与蛋白质组测序技术近年来，蛋白质组学和蛋白质组测序技术在科学领域逐渐崭露头角，成为研究生物体内蛋白质的有力工具。
蛋白质是生命体的基本组成成分之一，研究蛋白质有助于探究细胞活动和生命现象。
蛋白质组学是一门集生物学、生物化学、信息学等多学科inter-disciplinary 的研究。
它主要是研究蛋白质在特定环境或生理状态下的种类、数量、位置、生物学功能等信息。
而蛋白质组测序技术则是利用分子生物学的手段，快速测定生物体内所有蛋白质的氨基酸构成、序列及其数量、变化等信息。
蛋白质组测序技术的核心在于蛋白质分析。
首先，需要提取样本中的蛋白质，并将其分离、纯化。
然后，利用质谱仪等工具对蛋白质进行鉴定和定量。
蛋白质组测序技术的出现，革新了原先基于基因组速度较慢、费用较高的蛋白质研究方法，使得蛋白质研究更加直观和高效。
那么，蛋白质组学和蛋白质组测序技术具体有什么应用呢？首先，它们可用于疾病诊断和治疗。
蛋白质组测序技术可以用于鉴定人体中某种蛋白质的数量和组成情况，从而判断某种疾病的发作和发展。
比如，心脏病在发生和发展过程中会导致许多蛋白质的浓度和组成发生变化，利用蛋白质组学和蛋白质组测序技术，我们可以帮助医生更准确地诊断和评估心脏病患者的病情。
此外，利用蛋白质组测序技术还可以筛选和开发新的药物靶点，有效缓解人们的疾病。
其次，蛋白质组学和蛋白质组测序技术在农业领域也有广泛应用。
这里以作物为例。
利用蛋白质组学和蛋白质组测序技术，可以快速筛选和鉴定植物中的蛋白质，从而实现对植物分类、育种、营养生长等方面问题的研究和改良。
例如，对于一些在干旱、高温及种植耕地受到限制的农作物，科学家可以在蛋白质组学和蛋白质组测序技术的指导下，通过基因工程来改进这些农作物耐旱性、耐热性等抗逆应答机制。
再者，蛋白质组学和蛋白质组测序技术在生物医药领域的应用也越来越广泛。
可以用于鉴定特定药物和制品中的蛋白质，从而保证药物和生物制品的质量和效果。
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