人类重大疾病的蛋白质组学研究

研究和建立蛋白质组学的生物信息学技术体系、蛋白质组系列数据库、蛋白 质组功能连锁群分析的理论模型及相应算法，包括：通用数据库、结构域数据库、 二维电泳图数据库、翻译后修饰数据库、三维结构数据库、集成基因组数据库、
..Leabharlann 代谢通路数据库、知识库等。开展功能蛋白质信息结构与功能分析、生物信息学 新理论、新方法研究，发展新技术，开发新的软件，进行若干重要算法的比较分 析研究。为我国蛋白质组学和生物医学的研究提供强有力的的学术、技术支撑。
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（具体说明每个课题的主要研究内容、目标、承担单位、课题负责人及主要学术 骨干、经费比例等） 专题1: 蛋白质组学支撑技术体系的研究
预期目标：建立高通量、规模化、高灵敏度、高准确性的蛋白质组 组分谱研究的技术平台与蛋白质组功能谱研究和功能蛋白质筛选的技术 体系，并应用于项目组重大疾病相关蛋白质的研究。 课题1. 支撑技术平台的整合及其规范化、高通量化
研究和建立与质谱相匹配的高灵敏银染方法，提高二维凝胶电泳分离与鉴定 的效率；建立功能蛋白质翻译后修饰分析鉴定的新方法；研究蛋白质样品的全息 制备和展现技术、预处理与分离富集技术。 研究和完善现有的二维凝胶电泳生物质谱的主要技术平台，逐 步 实 现
自动化、智能化。 研究和发展蛋白质翻译后修饰（糖基化、磷酸化等）、亲和或同 位素标
鉴定技术；研究混合蛋白质的色谱/电泳-质谱/激光荧光分离和鉴定技术；探索混 合蛋白质的毛细管等电聚焦-电喷雾质谱的两维分离与鉴定技术。 研究和建立以多维多模式色谱/电泳—生物质谱为主的新技术平台。 重点研究和建立多维共柱色谱-电喷雾质谱混合蛋白酶解肽的二维分离鉴定、
毛细管等电聚焦-电喷雾质谱蛋白二维分离鉴定和多维多模式色谱/电泳/激
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项目名称： 人类重大疾病的蛋白质组学研究 首席科学家： 贺福初 军事医学科学院
杨芃原 复旦大学 起止年限： 2004年6月 至 2006年8月 依托部门： 国家自然科学基金委员会 总后卫生部 一、研究内容和课题设置
1.项目计划任务书原定内容
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重点研究肝病（病毒感染、纤维化、硬变、原发性和转移性肝细胞癌）等病 变和癌变器官有关的功能蛋白质组群，识别一批具有重要生理功能或与病理发生 发展密切相关的蛋白质；重点研究人胎肝组织或CD34+造血干/祖细胞的调控网络 和蛋白质谱、蛋白质功能连锁图，规模化确认500种以上新型人源蛋白质，并发 现一批具有重要医学应用前景的新型蛋白质；研究和发展能支撑上述重点任务的 分离和鉴定的技术体系、蛋白质相互作用技术平台、以及蛋白质组学研究的生物 信息学技术支撑平台；同时适度开展与心血管疾病、神经退行性病变、脊髓损伤 修复等发生发展密切相关的功能蛋白质组学研究。
具体的研究内容可以概括为：支撑技术平台的整合及其规范化、高通量化， 复杂蛋白质组样品高效分离、规模鉴定的新技术与新方法，蛋白质相互作用及蛋 白质功能网络的分析技术体系，蛋白质组的生物信息学研究；造血系统蛋白质表 达谱的绘制及其转录组-蛋白质组的比较研究，造血系统重要蛋白质复合体中蛋 白质的功能连锁图和物理连锁图绘制，重要蛋白质复合体新型蛋白的规模化研 究；肝脏病毒感染-肝硬变-肝癌发生发展相关的功能蛋白质组研究，肿瘤转移相 关的功能蛋白质组学研究，神经系统疾病和损伤修复的功能蛋白质组学研究，以 及心血管疾病的蛋白质组学研究。
研究和建立具有国际先进水平的高通量、高灵敏度、高准确性、高稳定性的 蛋白质组学研究技术平台。建立高通量、特异性蛋白质组样品制备方法，完善二 维凝胶电泳-生物质谱的高通量和自动化技术；建立规模化的修饰蛋白质组技术， 包括分离和鉴定磷酸化和糖基化蛋白质。研究和发展混合蛋白质或酶解肽的多维 多模式色谱/电泳高效分离和质谱高灵敏鉴定技术、混合蛋白质的色谱/电泳-质 谱/激光荧光分离和鉴定技术、混合蛋白质的毛细管等电聚焦-电喷雾质谱分离与 鉴定技术以及共基质的凝胶电泳-质谱技术；建立大规模、高通量获取蛋白质组 功能和相互作用谱及蛋白质连锁群的新技术，重点研究高通量酵母双杂交筛选系 统，发展新的可用于蛋白质相互作用分析的光谱/电化学技术体系。应用上述平 台支撑人类重大疾病蛋白质组研究。
记、原位检测及高通量筛选的新方法。 研究和发展蛋白质复合体亲和提取或免疫亲和沉淀一维凝胶电泳-质谱鉴
定新方法。 发展和应用多维色谱-质谱联用技术。
承担单位：中科院上海生命科学研究院、国家生物医学分析中心。 课题负责人（见下划线）及主要学术骨干：夏其昌、蔡耘、冯小黎、曾 嵘
课题2. 复杂样品蛋白质组高效分离、规模鉴定的新技术与新方法 建立混合蛋白质酶解肽的多维多模式色谱-质谱/质谱分离、质量标记的序列
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光荧光与电喷雾质谱的蛋白二维分离鉴定平台。 承担单位：复旦大学，中科院大连化学物理所 课题负责人及主要学术骨干：杨芃原、张玉奎、邹汉法、张祥民、陈 先
课题3. 蛋白质相互作用及蛋白质功能网络分析的技术体系 研究不同类型的多报告基因酵母双杂交筛选系统，降低假阳性率。建立可用
选择与人类重大疾病和人类重要生命活动紧密相关的系统、器官、细胞，如 已有转录组基础的胎肝和造血CD34+细胞体系，研究这2种组织和细胞系的重要生 理/病理体系或过程的蛋白质表达谱和蛋白质连锁群。阐明胎肝、造血系统基因 转录和翻译调控的规律及其生理意义，发现并确认一批人源新基因，建立功能蛋 白质群及其蛋白质功能连锁图和物理连锁图，并揭示其对造血系统功能的影响。 发现或确认500种以上人类新型蛋白质，探索蛋白质表达的群集调控规律和蛋白 质相互作用网络。
以严重影响我国人群健康的重大疾病（如肝炎、肝癌、心血管疾病等疾病） 为对象，研究和发掘一批与所述疾病发生发展密切相关的蛋白质群,分别用比较 蛋白质组技术研究肝炎病毒感染-肝硬变-肝癌、肿瘤复发/转移以及心血管系统、 神经系统等重大疾病的蛋白质组变化；研究和建立与重大疾病相关的功能蛋白质 组数据库；并以上述胎肝研究建立的相关蛋白质表达谱和蛋白质连锁图为基础， 研究和探索肝炎和肝癌等重大疾病发生发展的规律和机理，探索适当的干预措 施，为重大疾病的防诊治提供新的预警、诊断标志物和新的药物靶标。