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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。
蛋白质和蛋白质组学
人类基因组计划的完成3-4万个基因,30亿对碱基
基因组是唯一的,但蛋白表达是变化的
后基因组—蛋白质组的研究是21世纪生命科学的主要任务(WilkinsMRetal1997)
1994年Williams提出测定有机体的基因组所表达的全部蛋白
1995年Wilkins正式提出Proteome一词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,而研究蛋白质组功能为蛋白质组学(Proteomics)
蛋白质组及蛋白质组概念的提出
(一)基因组与蛋白质组比较
基因组转录组蛋白组
Thestudyofproteinsexpressedbygenomes
Completionofthesequencingofthe1stdraftofhumangenomeindicatesthereareapproximately250,000proteinsinthehumangenome
Only2-5%ofproteinsinhumangenomehavebeenidentified
Expressionproteomics
(表达蛋白组学)
Thestudyofglobalchangesinproteinexpression
Proteomics
Cell-mapproteomics
(细胞图谱蛋白组学)
Thesystematicstudyofprotein-proteininteractionsthroughtheisolationofproteincomplexes
(二)蛋白质组研究的主要方法
双相电泳技术(twodimensionalelectrophoresisgel2D)
“双向”高效柱析法:分子筛柱层析反向柱层析
质谱分析(MS):辅助激光解析/离子化(matrix-assistedlaserdisorption/ionization);电喷雾离子化(electrosprayionizationESI)
生物信息学
蛋白组研究的三个主要步骤:
Separationofindividualproteinsby2-Dpolyacrylamidegelelectrophoresis(2-DPAGE)
IdentificationbymassspectrometryorN-terminalsequencingofindividualproteinsrecoveredfromthegel
Storage,manipulation,andcomparisonofthedatausingbioinformatics
Sample
Prep
2-D
GELS
MASSSPEC
MALDI-TOF
Spot
Cutter
Protein
Digest
MALDI
Spotting
Sample
SWISS-PROT/
TrEMBL
ESI
MS/MS
Imaging
D/BASE
PepSeq
蛋白组学研究过程
SWISSPROT/
TrEMBL
MicroMass
ABI
Bruker
样品
样品制备
2维电泳
纯化和点样
质谱测序
数据库分析
成像
双向电泳技术
1975年,O`Farrelletal发明了双向电泳技术。
能检测到3000-4000种总蛋白,最大可达到一万种
一个细胞有5000-6000种不同蛋白,人体有250种细胞,每个细胞表达300-400种自身特有蛋白