蛋白质组数据分析.ppt

② 蛋白质相互作用研究的实验方法 噬菌体展示技术：将多肽或蛋白的编码基因或目的片段克隆插入到噬菌体 外壳蛋白结构基因的适当位置，外源蛋白和外壳蛋白融合表达，融合蛋白 随子代噬菌体的从新组装，而展示在噬菌体的表面，被展示的蛋白质可保 持相对独立的空间结构和生物活性，有利于靶分子的识别和结合。将噬菌 体与固定向上的靶蛋白进行一定时间的孵育后，洗去游离的噬菌体。从而 研究蛋白质识别酶与底物的结合等 酵母双杂交方法（yeast two-hybrid system） 生物信息学 bioinformatics 生物科学学院生物工程教研室 蛋白质鉴定与蛋白质相互作用数据分析 Protein identification and protein-protein interaction 生物工程教研室 孙继政 8.1 二维凝胶电泳数据分析 ① 蛋白质组(proteome)：是指一个基因、一个细胞或组织所表达的全部 蛋白质成分。蛋白质组学首先利用双向电泳技术分离蛋白质组分，然后 利用计算机软件对所得图像进行处理，从胶上回收蛋白质并采用氨基酸 成份分析、微量蛋白质序列分析、质谱分析等技术进行鉴定，从而获得 蛋白质组分的物理、化学及生物学参数, 如分子量、等。将获得的数据 与已知蛋白质数据库中的数据进行比较，获得相关信息。 ② 双向电泳作为核心技术 (two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis）第一向是等电聚焦(isoelectric focusing，IEF)第二向是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS) 凝胶图像：用图像扫描仪、激光光密度仪、磷光或荧光测定仪等，将蛋白质 点数字化，每一个上斑点的上调、下调及出现、消失，都可能在生理和病理 状态有关，要用计算机图像处理技术，进行定量分析。 常用软件：Amersham Pharmacia公司的ImageMaster 2D、EXPASY的MelanieII、 Bio-Red 公司的Pdquest，另外还有Tycho、Gellab、Kepler、GR42、Lips、 Hermes、Elsie、Gemini等。 蛋白质鉴定：采用与数据库搜索结合在一起的鉴定方法。有氨基酸成份 分析、蛋白质和多肽的N端、C端氨基酸序列分析以及质谱技术分析等鉴 定方法 ③ 二维凝胶数据库： ExPAsy提供了WORLD-2DPAGE, /ch2d/2d-index.html 以SWISS-2DPAGE (Swiss Institute of Bioinformatics /ch2d/)为例加以说明：其核心数据有二，一是含有众 多蛋白质斑点的蛋白质二维电泳图，即参考图(reference maps)；二是经成像分析和蛋白质鉴定后的蛋白质斑点(identified spots)及相应的蛋白质条目(protein entries)数据。 8.2 蛋白质鉴定 基本思想:首先确定能够刻划蛋白质 属性的各种属性参数(attribute parameter)，然后把已有数据库 (如OWL或dbEST)中的每一个序列转 换成相应属性参数，形成属性化的 数据库(又称虚拟数据库)。可进行 相关的搜索。 可以将属性参数分成一级和二级 一级属性：指完整蛋白质的属性，象蛋白质质量、等电点、蛋白质N端 与C端序列标记、蛋白质氨基组分等。 二级属性：蛋白质片段的属性，包括肽阶梯序列、肽质指纹、肽序列标 签等。 ① 质谱鉴定蛋白质 利用裂解肽段的分子量可产生肽阶梯序列(peptide ladder sequencing, PLS) 肽序列标签(peptide sequence tag, PST)、肽质指纹(peptide mass fingerprint , PMF)等蛋白质属性数据，用于鉴定蛋白质。 优点：灵敏度高、准确度高，而且容易实现自动化 肽阶梯序列技术（peptide ladder sequence）:一种间接的肽序列鉴定技术 通过末端的酶解或化学降解，产生一组相互之间差一个残疾的多态序列组， 经MACDI-TOF-MS鉴定后，由所得到的肽阶梯图中各肽的分子量差值确定末端 的氨基酸序列。 肽序列标签：（peptide sequence tag）双向凝胶电泳分离的蛋白质点， 经酶裂解后，生成的肽混合物不需分离，可直接导入下列带有ESI的串联 质谱(MS/MS)分析仪中，由MS/MS直接测定肽混合物中某一特定肽段的肽序 列标签。 肽质指纹(peptide mass fingerprint, PMF):是由质谱仪测定的某蛋白的 多条肽段的分子量，这些肽段由酶或化学裂解法裂解得到。 ② 多肽的N端、C端氨基酸序列标签鉴定——TagIdent 蛋白质和