蛋白质组学研究技术
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蛋白质组学研究技术
2020/8/18
1
第一节Biblioteka Baidu概述
蛋白质组学的产生
1985年由贝尔杜科等提出，1990年 正式启动并于2003年学成的人类基 因组计划使生命科学的研究进入了后 基因组时代。
2020/8/18
2
第一节 概述
蛋白质组是澳大利亚学者Williams和 Wilkins于1994年首先提出，源于蛋 白质（protein）与基因组（genome） 两个词的杂合,意指proteins expressed by a genome，即“一个 细胞或一个组织基因组所表达的全部 蛋白质”。
2020/8/18
22
第一节 概述
功能蛋白质组学研究 识别、鉴定生物体（组织，细胞）与某一种
生理现象或病理过程相关的所有蛋白质。 重要生命过程或重要疾病的比较蛋白质组学
选取重大生命活动或重要疾病中几个相继 阶段，识别、鉴定其差异表达的蛋白质，然后 从核酸、蛋白质水平对差异蛋白的功能进行分 析，从而确定重要生命活动的蛋白质基础或疾 病的生物标志物。
7
第一节 概述
1997年召开了第一次国际“蛋白质 组学”会议
1998年在美国旧金山召开了第二届 国际蛋白质组学会议
1999年1月在英国伦敦举行了应用 蛋白质组会议
2020/8/18
8
第一节 概述
我国也于1998年启动了蛋白质组学研 究，在中科院上海生物化学研究所举 办了两次全国性的蛋白质组学研讨会
2020/8/18
21
第一节 概述
蛋白质组学研究范围及意义
表达蛋白质组学研究 选择具有重要生物学意义且已完成DNA测
序的生物体，鉴定出生物体/某种组织（细胞） 所表达的全部蛋白质，建立其蛋白质表达谱数 据库。 进展较快的领域：一些重要的疾病及微生物组。 有难度的领域：估计人类的蛋白质组由50万个 蛋白质组成，真核生物细胞表达的蛋白质也超 出1万个
我国在鼻咽癌、白血病、肝癌和肺癌 蛋白质组研究方面取得了较大的进展。
2020/8/18
11
第一节 概述
蛋白质组的概念： 1995年，由Wasinger等在《Wlectrophoresis》
中定义为一个基因组编码的全部蛋白质。
1977年，在Williams和Wilkins有关蛋白质组研 究的专著《ProteomeResearch:New frontiers in
Functional Genomics》中定义为一个基因组或 组织所表达的全部蛋白质。
1999年进一步定义为一个细胞的整个生命过程 中由基因组表达的以及表达后修饰的全部蛋白 质。
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12
第一节 概述
蛋白质组是：
1、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。 2、同一基因组在不同细胞、不同组 织中的表达情况各不相同 。 3、在空间和时间上动态变化着的整 体。
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5
第一节 概述
英国建立三个蛋白质组研究中心对已 完成或即将完成全基因组测序的生物 体进行蛋白质组研究。
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6
第一节 概述
Celera公司投资上亿美元独自启动了 全面鉴定和分类汇总人类组织、细胞 和体液中的蛋白质及其异构体，构建 新一代的蛋白质表达数据库的工作。
2020/8/18
描绘蛋白质的精确三维结构，揭 示其结构上的关键部位，如与药物结 合并且决定其活性的部位。
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第一节 概述
蛋白质组学研究的意义 Genome --- 导演 RNome ----- 编剧 Proteome---演员
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Central dogma
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第一节 概述
基因与其编码产物蛋白的非线性关系
mRNA水平的基因表达研究取得进展，但 mRNA与蛋白质间的相关系数仅为0.4～0.5， mRNA的种类与含量不能代表蛋白质的种类与 含量。支原体的蛋白质数目较基因多24%，对 于人，蛋白质的数目至少多3倍。 蛋白质自身特点难以从DNA和mRNA水平得到 解答：复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定 位或迁移、蛋白质－蛋白质相互作用等
2020/8/18
3
第一节 概述
各国政府支持，国际著名研究和商业 机构加盟： 1996年澳大利亚建立了世界上第一个 蛋白质组研究中心（Australia Proteome Analysis Facility，APAF）
2020/8/18
4
第一节 概述
美国国立癌症研究院（NCI）投资1 000万美元建立肺、直肠、乳腺、卵 巢肿瘤的蛋白质组数据库。 NCI和FDA共同投资数百万美元建立 癌症不同阶段的蛋白质组数据库。
荧光染色的细胞内蛋白质
15
第一节 概述
与单一蛋白质研究比较，蛋白质组学 的特点是： 蛋白质组学采用高通量和大规模的研 究手段，在研究有关生命活动机制的 基本规律方面达到了空前的规模和速 度。 最终目标：构建出细胞的“功能图 ”
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第一节 概述
与基因组比较，蛋白质组学的特点是：
基因组
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第一节 概述
蛋白质组学(proteomics)
指应用各种技术手段来研究蛋白质组
的一门新兴科学，其目的是从整体的 角度分析细胞内动态变化的蛋白质组 成成份、表达水平与修饰状态，了解 蛋白质之间的相互作用与联系，揭示 蛋白质功能与细胞生命活动规律。
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9
第一节 概述
2003成立了中国人类蛋白质组组织 （CHHUPO），并分别于2003年9 月、2004年8月以及2005年8月召开 了中国蛋白质组学首届、第二届及第 三届学术大会，2004年10月在中国 北京召开了第三届国际蛋白质组学会 议。
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10
第一节 概述
科技部已将疾病蛋白质组研究列入我 国“973”计划项目和“863”计划项 目；国家自然科学基金委员会也将 “蛋白质组研究”列为重点项目。
整体的 动态的 每个生物体只有一个基因 组 复杂程度低 修饰程度低 特异性低
蛋白质组
整体的 动态的 基因组中各个基因的表达条件及程度随不同 的时间与地点的不同而不同 复杂程度高 修饰程度高 特异性高
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主要研究内容
了解某种特定的细胞、组 织或器官制造的蛋白质种类；
明确各种蛋白质分子是如 何形成类似于电路的网络的；
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第一节Biblioteka Baidu概述
蛋白质组学的产生
1985年由贝尔杜科等提出，1990年 正式启动并于2003年学成的人类基 因组计划使生命科学的研究进入了后 基因组时代。
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第一节 概述
蛋白质组是澳大利亚学者Williams和 Wilkins于1994年首先提出，源于蛋 白质（protein）与基因组（genome） 两个词的杂合,意指proteins expressed by a genome，即“一个 细胞或一个组织基因组所表达的全部 蛋白质”。
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第一节 概述
功能蛋白质组学研究 识别、鉴定生物体（组织，细胞）与某一种
生理现象或病理过程相关的所有蛋白质。 重要生命过程或重要疾病的比较蛋白质组学
选取重大生命活动或重要疾病中几个相继 阶段，识别、鉴定其差异表达的蛋白质，然后 从核酸、蛋白质水平对差异蛋白的功能进行分 析，从而确定重要生命活动的蛋白质基础或疾 病的生物标志物。
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第一节 概述
1997年召开了第一次国际“蛋白质 组学”会议
1998年在美国旧金山召开了第二届 国际蛋白质组学会议
1999年1月在英国伦敦举行了应用 蛋白质组会议
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第一节 概述
我国也于1998年启动了蛋白质组学研 究，在中科院上海生物化学研究所举 办了两次全国性的蛋白质组学研讨会
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第一节 概述
蛋白质组学研究范围及意义
表达蛋白质组学研究 选择具有重要生物学意义且已完成DNA测
序的生物体，鉴定出生物体/某种组织（细胞） 所表达的全部蛋白质，建立其蛋白质表达谱数 据库。 进展较快的领域：一些重要的疾病及微生物组。 有难度的领域：估计人类的蛋白质组由50万个 蛋白质组成，真核生物细胞表达的蛋白质也超 出1万个
我国在鼻咽癌、白血病、肝癌和肺癌 蛋白质组研究方面取得了较大的进展。
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第一节 概述
蛋白质组的概念： 1995年，由Wasinger等在《Wlectrophoresis》
中定义为一个基因组编码的全部蛋白质。
1977年，在Williams和Wilkins有关蛋白质组研 究的专著《ProteomeResearch:New frontiers in
Functional Genomics》中定义为一个基因组或 组织所表达的全部蛋白质。
1999年进一步定义为一个细胞的整个生命过程 中由基因组表达的以及表达后修饰的全部蛋白 质。
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第一节 概述
蛋白质组是：
1、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。 2、同一基因组在不同细胞、不同组 织中的表达情况各不相同 。 3、在空间和时间上动态变化着的整 体。
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第一节 概述
英国建立三个蛋白质组研究中心对已 完成或即将完成全基因组测序的生物 体进行蛋白质组研究。
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第一节 概述
Celera公司投资上亿美元独自启动了 全面鉴定和分类汇总人类组织、细胞 和体液中的蛋白质及其异构体，构建 新一代的蛋白质表达数据库的工作。
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描绘蛋白质的精确三维结构，揭 示其结构上的关键部位，如与药物结 合并且决定其活性的部位。
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蛋白质组学研究的意义 Genome --- 导演 RNome ----- 编剧 Proteome---演员
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Central dogma
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第一节 概述
基因与其编码产物蛋白的非线性关系
mRNA水平的基因表达研究取得进展，但 mRNA与蛋白质间的相关系数仅为0.4～0.5， mRNA的种类与含量不能代表蛋白质的种类与 含量。支原体的蛋白质数目较基因多24%，对 于人，蛋白质的数目至少多3倍。 蛋白质自身特点难以从DNA和mRNA水平得到 解答：复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定 位或迁移、蛋白质－蛋白质相互作用等
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第一节 概述
各国政府支持，国际著名研究和商业 机构加盟： 1996年澳大利亚建立了世界上第一个 蛋白质组研究中心（Australia Proteome Analysis Facility，APAF）
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第一节 概述
美国国立癌症研究院（NCI）投资1 000万美元建立肺、直肠、乳腺、卵 巢肿瘤的蛋白质组数据库。 NCI和FDA共同投资数百万美元建立 癌症不同阶段的蛋白质组数据库。
荧光染色的细胞内蛋白质
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第一节 概述
与单一蛋白质研究比较，蛋白质组学 的特点是： 蛋白质组学采用高通量和大规模的研 究手段，在研究有关生命活动机制的 基本规律方面达到了空前的规模和速 度。 最终目标：构建出细胞的“功能图 ”
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第一节 概述
与基因组比较，蛋白质组学的特点是：
基因组
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第一节 概述
蛋白质组学(proteomics)
指应用各种技术手段来研究蛋白质组
的一门新兴科学，其目的是从整体的 角度分析细胞内动态变化的蛋白质组 成成份、表达水平与修饰状态，了解 蛋白质之间的相互作用与联系，揭示 蛋白质功能与细胞生命活动规律。
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第一节 概述
2003成立了中国人类蛋白质组组织 （CHHUPO），并分别于2003年9 月、2004年8月以及2005年8月召开 了中国蛋白质组学首届、第二届及第 三届学术大会，2004年10月在中国 北京召开了第三届国际蛋白质组学会 议。
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第一节 概述
科技部已将疾病蛋白质组研究列入我 国“973”计划项目和“863”计划项 目；国家自然科学基金委员会也将 “蛋白质组研究”列为重点项目。
整体的 动态的 每个生物体只有一个基因 组 复杂程度低 修饰程度低 特异性低
蛋白质组
整体的 动态的 基因组中各个基因的表达条件及程度随不同 的时间与地点的不同而不同 复杂程度高 修饰程度高 特异性高
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主要研究内容
了解某种特定的细胞、组 织或器官制造的蛋白质种类；
明确各种蛋白质分子是如 何形成类似于电路的网络的；