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蛋白质组在白血病中的研究进展

引言蛋白质组学是指应用各种科技手段来研究蛋白质组的一门新科学，其目的

是从整体的角度分析细胞内动态变的蛋白组成，表达水平与修饰状态，蛋白质组

学与基因组学，生物信息学等领域的交叉研究形成了系统的生物学研究模式。白

血病是血液系统恶性肿瘤之一，易出现化学治疗后多药耐药。其发生的原因及机

制尚不清楚，血液蛋白质组指血液系统中所表达的全部蛋白质。运用蛋白质组分

析技术对白血病细胞的增殖，分化与异常转化机制，早期诊断及治疗等方面进行

探索，阐明蛋白质表达水平的变化与白血病发生发展的一些相互关系及规律。也

为进一步寻找新药和判断预后提供理论依据即蛋白质组学的发展，对白血病的发

病机制、预后判断、化疗药物选择以及个体化治疗带来了重大的意义。

一、蛋白质组与蛋白质组学

人类基因组计划被誉为20世纪的3大科技工程之一，其是划时代的研究成

果。人类基因组草图的完成宣告了一个新的纪元，后基因组时代的到来。其中，

功能基因组学成为研究的重心，蛋白质组学则是其中流砥柱。随着人类基因组计

划的完成，蛋白质组学有望对后基因计划进行充分的研究。许多疾病相关蛋白质

研究计划被全世界广泛运用，在生物源里直接运用蛋白质组学分析将对不明发病

机制的疾病研究有较大突破，并对新的治疗方法、诊断技术和新的药物靶点提供

直接线索。由于蛋白质翻译调控和翻译后修饰的存在，蛋白质组学能弥补基因组

学和转录组学的缺陷，提供比基因组学更多的信息直接揭示基因的功能。蛋白质

组学与基因组学，生物信息学等领域的交叉研究形成了系统生物学研究模式。

本文应用计算机检索Medine2001-01/2006-03期间有关蛋白质组学及其

在白血病中应用的文章，将蛋白质组学及其在白血病研究中的有关技术和研究进

展予以综述。蛋白质组与蛋白质组学蛋白质组是指细胞或组织基因组所表达的全

部蛋白质。由于同一基因组在不同细胞，不同组织中的表达情况各不相同，即使

是同一细胞，在不同的发育阶段，不同的生理条件甚至不同的环境影响下，其蛋

白质的存在状态也不尽相同。因此，蛋白质组是一个在空间和时间上动态变化着

的整体，蛋白质组学是指应用各种技术手段来研究蛋白质组的一门新兴科学质组

成、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。

二、蛋白质组学研究的主要技术

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（一）蛋白质纯化

蛋白质纯化是蛋白质组学研究的基础在强调保证实验研究的速度和效率的

基础上，应重视基本的蛋白质结构和生物化学的稳定性。为了制备蛋白质组学分

析的蛋白质，运用并比较了不同沉淀法用于浓缩蛋白质和清除干扰化合物的特

点。认为蛋白质纯化的质量控制对保证蛋白质的纯度和结构完整是重要的，很多

蛋白质不溶解，而且结构不稳定。因此处理不当，用错误折叠的蛋白质作生化研

究和药理活性筛选将可能出现假阳性或假阴性的结果，不仅导致靶点鉴定的错

误，而且也浪费时间和精力。错误信息还将污染数据库双向凝胶电泳技术，双向

凝胶电泳技术最先是由O’Farrell于1975年所描述，其原理是在相互垂直的两个

方向上，分别基于蛋白质不同的等电点和分子量运用等电聚焦电泳和SDS-聚丙

烯酰胺凝胶电泳把复杂的蛋白质成分分离和展现在二维平面上。

该技术主要用于分离细胞或组织蛋白质提取物，构建特定细胞或组织蛋白质

的二维电泳图谱，分析特定条件下蛋白质的表达状况，进行差异蛋白质组比较，

高分辨率的双向凝胶电泳技术。它将电荷分离过程即等电聚集与质量分离过程结

合到一起，以期获得细胞内的全部基因产物，其完整步骤应包括样品制备、等电

聚焦、平衡转移、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、斑点染色、图像捕获和图谱分析

等。

（二）质谱技术

质谱鉴定技术的引入是蛋白质组学发展中最重要的技术突破，并被认为是实

验室诊断的重要方法。该方法可以精确测定由蛋白酶(通常用胰蛋白酶)水解多肽

斑点后得到的几个肽段的质量。然后用这些肽段的质量查询数据库、Genbank、

PIR蛋白数据库，、SWISS，PROT数据库和EMBL蛋白质根据质量的精确度，

一个未知的多肽一般可由，I3条肽段加以鉴定。虽然，用少量的肽段不能完全清

楚地鉴定一个蛋白质，但用串联质谱仪则可得到更为确切的肽序列信息，一个肽

的序列通常代表一个蛋白质。总之，应用自动化，增加灵敏度，提高通过量，改

进生化分离和纯化蛋白质的方法，并与数据库相结合，已经扩展