文档介绍：化学蛋白质组学
人类基因组计划顺利实施, 使生命科学研究重心逐步转移到对生物功效整体研究上。对生物功效关键表现者或实施者--蛋白质表示模式和功效模式研究肯定成为生命科学发展趋势。
在20世纪90年代中期, 国际上萌发了一门研究细胞内多种蛋白质组成及其活动规律新兴学科--蛋白质组学(proteomics)。
蛋白质组(proteome)这一概念是1995年由澳大利亚学者最先提出来, 源于蛋白质（protein）与 基因组（genome）两个词杂合, 指在一个特定时间和空间内, 一个基因组､一个细胞组织或一个生物体所表示全部蛋白质。
对蛋白质组问题研究称之为蛋白质组学(proteomics), 关键是在整体水平上研究细胞内蛋白质组成及其活动规律。
而化学在这里再一次与生物学最新发展融合, 形成新交叉研究领域-化学蛋白质组学(chemical proteomics)。化学蛋白质组学是一个现在仍在不停扩展中全新领域, 学术界至今对其还未有确切定义。一定程度上, 化学蛋白质组学能够了解为“化学加蛋白质组学”。
具体地说, 因为大多数蛋白质功效直接依靠于小分子配体与靶蛋白结合步骤, 所以, 利用能够与靶蛋白质特异作用化学小分子来扰动和探测蛋白质组, 有可能在蛋白质组整体水平上, 揭示感爱好特定蛋白质功效以及它们与化学小分子相互作用｡
化学蛋白质组学利用化学小分子直接从功效角度切入蛋白质组研究, 有别于以往关键以蛋白质定性定量判定为基础蛋白质组学技术, 所以, 被认为是很有前途新一代功效蛋白质组学技术(function-based proteomics)。
一, 化学蛋白质组学研究方法
蛋白质组学从整体上对体系内蛋白质进行研究, 常见3种研究模式:
第1种是检测蛋白质组理化参数“完全蛋白质组学”;
第2种是差异蛋白质组学, 关键经过比较分析不一样状态下蛋白质表示图谱, 实现对体系内代谢调控动态监测, 从而更易于揭示机体对内外界环境改变产生反应本质规律;
第3种关键是蛋白质功效模式研究, 包含蛋白质功效及蛋白质间相互作用。
化学蛋白质组学关键任务在于, 发展和应用含有生物活性靶向探针, 用于复杂蛋白质组中特异性酶或蛋白质家族功效研究。小分子与细胞内靶蛋白质相互作用, 是很多蛋白质生物功效基础。这种相互作用强弱不一, 既能够是可逆, 也能够是不可逆; 能够是单靶点, 也能够是同时作用于多个靶蛋白。
生物体(细胞､组织等)蛋白质组全部蛋白质经化学小分子处理前后差异蛋白质组展示(proteome profiling), 能够用来研究这种相互作用。对化学学科而言, 经过功效蛋白质组学研究服务于人类健康, 促进分子医学发展, 如寻求先导药品以及药品靶分子是其关键目标。
（一）蛋白质组学基础技术步骤
现在, 蛋白质组学研究通常有三个步骤: 第一, 利用双向电泳技术分离样品中蛋白质; 第二, 应用质谱技术判定经过双向电泳分离出来蛋白质; 第三, 应用生物信息学技术存放、处理、比较取得数据。
1, 双向聚丙烯酰胺凝胶电泳
1975年O’farrell和Klose首先在两个试验室分别建立了双向聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(two dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, 2-DE电泳), 其基础原理是利用不一样蛋白质含有不相同电点(pI)和不一样分子量大小特点将它们分离。
她们将高分辨率等电聚集电泳(isoelectrofocusing, IEF)和SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)联合组成双向电泳, 第一向为IEF, 采取经典两性电解质载体在电流作用下形成pH梯度, 依据pI不一样进行分离; 第二向利用SDS-PAGE依据分子量大小进行分离。
2, 基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱技术
基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱测量法以多肽质量/电荷比为依据同数据库资料进行比较,进而对蛋白质进行判定。此法通常被称为肽质量指纹法。