课件4-蛋白组学.pptx

蛋白质组学;;Proteome;蛋白质组学（Proteomics）;蛋白质组学的两种研究策略：

采用高通量的蛋白质组研究技术，分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质。

研究不同时期细胞蛋白质组成的变化，如蛋白质在不同环境下的差异表达，以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。;蛋白质组学的研究范围和研究方法：

蛋白质的表达谱（expressionprofile）

双向电泳-质谱/多维色谱-质谱

蛋白质的翻译后修饰（磷酸化）

蛋白质-蛋白质相互作用

酵母双杂交/噬菌体展示/蛋白质芯片

;双向电泳，2-DE;;;;凝胶扫描系统;图像分析技术;Imageanalysis

;Sample1a;;;Separateby2-DPAGE;DIGE实例图;Cy5;Gel1;Gel1;蛋白点的切取、酶解与点样;Proteomics;（Robotics）机器人技术;Robotics(2)

Proteindigestion

Washesgelpieces

Digestswithtrypsin

Extractspeptides

Desaltspeptides

AppliespeptidestoMALDIplate;质谱技术：

质谱（MassSpectrometry，MS）是带电原子、分子或分子碎片按质荷比（m/z）的大小顺序排列的图谱。

质谱仪是一类能使物质粒子电离为离子并通过适当的电场、磁场将它们按空间位置、时间先后或者轨道稳定与否实现质荷比分离，并检测强度后进行物质分析的仪器。

质谱仪主要由分析系统、电气系统和真空系统组成。;质谱技术发展史：

1897，ThomsonJJ在研究阴极射线过程中首创抛物线质谱装置（NobelPhysics1906）。

1919，AstonFW，速度聚焦质谱仪（NobelChemistry1922）。

1946，StephensWF，飞行时间质量分析器。

1950s中期，PaulW，四极杆质量分析器，离子阱质量分析器（NobelPhysics1989）。

1981，BarberM，快原子轰击电离（第一个可用于蛋白质和多肽的电离技术）。

1987-1989，田中耕一、KarasM/HillenkampF，基质辅助激光解吸电离；FennJB，电喷雾电离（田中耕一，FennJB：NobelChemistry2002）。

由于以上几项革命性的创新，质谱成为研究蛋白质结构最有效的工具之一，同时也成为蛋白质组学的核心和支撑技术。;MS（massspectrum）

-常用于分析生物大分

子的软电离质谱技术;蛋白质组学中常用的电离技术：

基质辅助的激光解吸电离（Matrixassistedlaserdesorption/ionization，MALDI）

KarasMandHillenkampF.AnalChem(1988)60:2299-2301

电喷雾电离（Electrosprayionization，ESI）

FennJBetal.Science(1989)246:64-71;MALDI原理图;ESI原理图;电喷雾电离质谱（ESI-MS）;ESI实例图：nano-ESI;MALDI与ESI的比较;质量分析器;质谱技术在蛋白质组学中的应用;MALDI-TOF测定蛋白质的分子量;ESI-MS测定蛋白质的分子量;肽质指纹图;OnePeptide;;;三、蛋白质组生物信息学;历史上，蛋白质数据库先于核苷酸数据库。20世纪60

年代初期，MargaretDayhoff提出这样一个设想，将

文献中所有的蛋白质序列汇总在一起，可能是研究中

非常有用的工具。于是Dayhoff和她在华盛顿特区的

“美国生物医学研究基金会（NationalBiomedical

ResearchFoundation，NBRF）”的合作者们一道收

集所有已知的序列组合成一个蛋白质序列图谱集。随

后，每当新出现一种蛋白质序列，即与该图谱比对，以找出与其它蛋

白质的关系，这就使得一些不同蛋白质之间序列相识区域被鉴定出

来。他们的收集中心即为后来的“蛋白质信息资源（Protein

InformationResource，PIR）”。;SWISS-PROT

SWISS-PROT是对数据人工审读很严格的库。可以说，只有实际存在的蛋白质才被收入.每