文档介绍：蛋白质组
刘慧彬
蛋白质组基础知识介绍
什么是蛋白质组?
蛋白质组(proteome)的概念最早由澳大利亚的 Marc Wilkins 和 Keith Williams 于1994年提出。它是指由一种生物体的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。
荧光染色的细胞内蛋白质
蛋白质组基础知识介绍
20世纪90年代初开始的人类基因组计划已经取得了巨大的成就,人类基因组全序列已全部完成。但是,仅从基因水平研究生命现象是远远不够的,从DNA—mRNA—蛋白质,存在3个层次的调控,即转录水平调控、翻译水平调控、翻译后水平调控。从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好。更重要的是,蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质-蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。而蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。因此,蛋白质本身的存在形式和活动规律仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。
蛋白质组研究意义
蛋白质组基础知识介绍
传统的对单个蛋白质进行研究的方式已无法满足后基因组时代的要求。
原因:(1) 生命现象的发生往往是多因素影响的,必
然涉及到多个蛋白质。
(2) 多个蛋白质的参与是交织成网络的,或平
行发生,或呈级联因果。
(3) 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的、
动态的,并不象基因组那样基本固定不变。
因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识,必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究。
蛋白质组基础知识介绍
蛋白质组研究背景
第一次提出蛋白质组概念是在1994年,但相关研究可以追溯到上世纪90年代中期甚至更早。
国际上蛋白质组研究进展十分迅速,不论基础理论还是技术方法,都在不断进步和完善。1996年,澳大利亚建立了世界上第一个蛋白质组研究中心。丹麦、加拿大、日本也先后成立了蛋白质组研究中心。在美国,各大药厂和公司在巨大财力的支持下,也纷纷加入蛋白质组的研究阵容。
蛋白质组基础知识介绍
2001年4月,在美国成立了国际人类蛋白质组研究组织(Human anization, HUPO),随后欧洲、亚太地区都成立了区域性蛋白质组研究组织,试图通过合作的方式,融合各方面的力量,完***类蛋白质组计划(Human Proteome Project)。其中人类肝脏蛋白质组计划由中国发起和领衔。
目前蛋白组学研究的主要内容包括:
①蛋白质的发现与功能的明确;
②蛋白质翻译后的修饰特征;
③蛋白质结构分析;
④蛋白质活性的调节;
⑤蛋白质的相互作用及其构象研究;
⑥蛋白质的转运分析以及亚细胞结构中的蛋白质分离;
⑦蛋白质的表达分析;
⑧生物信号转导与代谢途径分析。
蛋白质组学的基本技术流程
蛋白质标本的制备
蛋白质的分离
蛋白质图像的差异对比分析
差异蛋白肽段的鉴定
蛋白质数据库的搜索分析
蛋白质组基础知识介绍
蛋白质组学分析流程示意图