如何應用蛋白質組學原理與方法開展生物學基礎與應用研究

2021-04-22 06:12:51 字數 4816 閱讀 8266

1樓:回家種紅薯去不

current opinion in biotechnology 2000,11:408-412

在過去的一年裡,隨著雙向電泳和質譜以及不同研究程式的核心技術的改進,蛋白質組學保持持續快速進步。註釋充分的蛋白質組學資料庫現在在一些領域出現了,為系統研究提供了一個平臺,在臨床應用諸如心血管和腫瘤學中尤其有發展前途。大規模定量研究,在功能和敏感性上與基因表達所達到的相媲美,因而在蛋白質水平正變為現實。

簡介如果90年代是基因組的十年,新世紀的頭十年正成為蛋白質組學的十年。蛋白質組學技術生成的定量表達資料第一次可以在規模和敏感性上與基因水平相媲美。這個進展對於我們理解健康和疾病的細胞組成結構以及對藥物、農業生物技術有重要意義。

確實蛋白質組學業已在大範圍應用中產生了重要發現。這篇文章綜述了蛋白質組研究中的新概念、革新技術以及生物應用。

概念:結構對量化調節蛋白質組學

蛋白質組學的最終目標不僅僅是將健康和疾病狀態下細胞表達的蛋白質分類。最終目標是闡明細胞生命賴以進行的代謝、訊號傳導和調控網路的組織和動力學。另外,蛋白質組學尋求理解這些網路如何在疾病中失去功能以及如何通過干預諸如藥物和基因操作操縱它們的功能。

這些是模糊不清的目標,在它們能夠充分實現之前需要敏感性增強的技術和新的概念,但是對調節網路作圖和細胞狀態診斷的任務在不斷進展。在微生物中, vanbogelen等[1]已經識別了特殊細胞狀態的蛋白質組訊號,諸如分泌功能障礙和特殊磷**的使用,並且目前正在結合基因組和蛋白質組方法試圖作出完全的調節網路[2]。

然而,大多數蛋白質組研究都指向具體生理狀態下蛋白質表達和功能的更近期的目標。這裡,兩個對立但是互補的策略已經出現了。一個是"表達"或者"定量調節"蛋白質組學監控一個細胞或組織裡大數量蛋白質的表達以及定量觀察在不同環境下,諸如藥物的存在或者在疾病組織裡表達方式是如何改變的[3]。

這使得它可能識別疾病特異性蛋白質、藥物靶標和藥物毒性與效力的標記物,以及通過識別表達進行協調改變的蛋白質。這是目前最廣泛應用和有效的蛋白質組學模型,現在還主要依賴於雙向電泳(2de)。

第二個策略被稱為"細胞圖譜"或者"結構"蛋白質組學[4]。這裡,近期目標是識別蛋白質的結構,尤其是識別與其它蛋白質相互作用並形成複合體的蛋白質的結構。通過記錄蛋白質的物理相互作用,儘管沒有定量調節蛋白質組學的所集中的幅度,這個策略可能對特別通路的具體研究證明高度有效。

儘管雙雜交以及相關的分析[5]對特異蛋白質-蛋白質相互作用的識別是重要的,結構蛋白質組學的最重要的技術是質譜(ms)。

技術:2de和ms的改進

定量調節和結構蛋白質組學的區分是有用的,然而必須強調大多蛋白質組專案結合兩種方法並同時依賴2de和ms。在過去的幾年裡這些核心技術已經看到了顯著的進展。通過建立在zwitterionic去汙劑[6]和有機溶劑[7]基礎上的樣品製備的持續進展,令人煩惱的用2de分離高度憎水的膜蛋白質的問題有了逐漸的進展,但是仍然是一個重要和未解決的問題。

從一個組織獲得單一細胞型別樣品的挑戰通過使用一個鐳射捕獲顯微切割系統有所解決,一個組織樣品附著在一個膠片上然後同樣的興趣細胞用一個鐳射束脫離下來[8]。

蛋白質組學中ms的使用在功能和多樣性方面已經有了一些顯著改進而繼續演進。一些研究組已經引入了新的蛋白質標記方法學改進ms的功能和敏感性[9,10]。aebersold和合作者[10]已經發展了一個用同位素編碼的親和標籤(icat)標記肽的方法,它不僅支援複雜肽混合物的增強的分析也允許在蛋白質表達水平對差異的精確定量,這是ms為基礎的蛋白質組學以前所沒有的功能。

ms與一個軟體工具findmod的配對增強了該方法識別轉錄後修飾的能力[11]。定性蛋白質複合體的技術也被引進,包括基於液相色譜/串聯ms[12]的系統以及發展一個新的串聯親和純化(tap)標籤從細胞樣品快速純化複合物[13]。其它樣品處理方法的進展近來允許對分泌囊中的肽用ms直接進行分析,可望用同樣的技術對其它細胞器進行分析[14]。

當然通過結合2de和ms為基礎的方法蛋白質組學獲得最低點的功能。一個代表性的結合例子是hochstrasser研究組[15]所發展的系統,整個2de凝膠進行原位消化,電轉移到膜上並直接用ms掃描,生成註釋的2d圖譜。這樣的發展在一些專業蛋白質組學公司已經開創,現在可以使得蛋白質組學在與專案本身複雜性相對應的規模上開展起來。

蛋白質組學的相關技術及應用的介紹**可以找到啊,求大家介紹一些有細胞生物方面技術介紹的**

2樓:解賢淑懷亭

在生物幫那裡就可以找到的,我都是去那裡找資料的,資訊什麼的也比較豐富。在蛋專白質組學水平上,對生命活屬動的功能執行體——蛋白質進行深入系統的研究,不僅有助於全景式地揭示生命活動的本質,而且對於研究疾病機制、發展頂警、診斷和**方法均具有重要意義。

我在生物幫上看到過一篇文章涵蓋了非常全面的蛋白質組學基本知識、原理以及相關的方法,同時介紹了蛋白質組研究的最新進展,結合理論對相關的技術及應用進行詳細的概述。

有空可以到那兒(

)檢視一下,希望對你有幫助。

六,蛋白組學的概念和研究方法有哪些

3樓:匿名使用者

概念蛋白質組學(proteomics)一詞,源於蛋白質(protein)與 基因組學(genomics)兩個詞的組合,意指「一種基因組所表達的全套蛋白質」,即包括一種細胞乃至一種生物所表達的全部蛋白質.蛋白質組本質上指的是在大規模水平上研究蛋白質的特徵,包括蛋白質的表達水平,翻譯後的修飾,蛋白與蛋白相互作用等,由此獲得蛋白質水平上的關於疾病發生,細胞代謝等過程的整體而全面的認識

研究技術

二維電泳和質譜技術

應用1.蛋白質鑑定:可以利用一維電泳和二維電泳並結合western等技術,利用蛋白質晶片和抗體晶片及免疫共沉澱等技術對蛋白質進行鑑定研究.

2.翻譯後修飾:很多mrna表達產生的蛋白質要經歷翻譯後修飾如磷酸化,糖基化,酶原啟用等.

翻譯後修飾是蛋白質調節功能的重要方式,因此對蛋白質翻譯後修飾的研究對闡明蛋白質的功能具有重要作用.

3.蛋白質功能確定:如分析酶活性和確定酶底物,細胞因子的生物分析/配基-受體結合分析.

可以利用基因敲除和反義技術分析基因表達產物-蛋白質的功能.另外對蛋白質表達出來後在細胞內的定位研究也在一定程度上有助於蛋白質功能的瞭解.clontech的熒光蛋白表達系統就是研究蛋白質在細胞內定位的一個很好的工具.

4.對人類而言,蛋白質組學的研究最終要服務於人類的健康,主要指促進分子醫學的發展.如尋找藥物的靶分子.

很多藥物本身就是蛋白質,而很多藥物的靶分子也是蛋白質.藥物也可以干預蛋白質-蛋白質相互作用.

在基礎醫學和疾病機理研究中,瞭解人不同發育、生長期和不同生理、病理條件下及不同細胞型別的基因表達的特點具有特別重要的意義.這些研究可能找到直接與特定生理或病理狀態相關的分子,進一步為設計作用於特定靶分子的藥物奠定基礎.

4樓:龍之卉萊悌

傳統技術是針對單個單個的蛋白啦,基因啦來研究的。好比面試選人,一個一個來。

組學的特點就是量大,批量基因,批量蛋白比較性的研究,好比選人時一個班一個班來比較挑選,效率高,容易發現新分子。對功能解釋、新功能、新藥物等提供可靠的指標。

蛋白質組學在醫療和健康方面有什麼應用

5樓:春天的

在基礎研究方面

近兩年來 蛋白質組研究技術已被應用到各種 生命科學領域,如 細胞 生物學、 神經生物學等。在研究物件上,覆蓋了原核微生物、 真核微生物、植物和動物等範圍,涉及到各種重要的生物學現象,如訊號轉導、 細胞分化、蛋白質摺疊等等。在未來的發展中,蛋白質組學的研究領域將更加廣泛。

在應用研究方面

蛋白質組學將成為尋找 疾病 分子標記和藥物靶標最有效的方法之一。在對 癌症、早老性痴呆等人類重大 疾病的臨床診斷和**方面蛋白質組技術也有十分誘人的前景,目前國際上許多大型藥物公司正投入大量的人力和物力進行蛋白質組學方面的應用性研究。

在技術發展方面

蛋白質組學的 研究方法將出現多種技術並存,各有優勢和侷限的特點,而難以象 基因組研究一樣形成比較一致的方法。除了發展新方法外,更強調各種方法間的整合和互補,以適應不同蛋白質的不同特徵。另外,蛋白質組學與其它學科的交叉也將日益顯著和重要,這種交叉是新技術新方法的活水之源,特別是,蛋白質組學與其它大規模科學如 基因組學, 生物資訊學等領域的交叉,構成組學(omics) 生物技術 研究方法,所呈現出的 系統生物學(system biology)研究模式,將成為未來 生命科學最令人激動的新前沿。

蛋白質組學,在醫療和健康方面有什麼應用?

6樓:手機使用者

‍‍蛋白質間的「相copy互作用組(interactome)」是我見過的最複雜的現象。代謝,以及代謝組學的學科,可以說是破朔迷離的蛋白質組學的主戰場,從小分子,到以生物能量的角度洞察生命的真諦。生命的定義,隨著我們認知的越多,是通過非平衡能量通量和熵減少的方式排列物質,結合遺傳物質的複製——dna(或rna)。

基因密碼的演變很大程度要歸功於代謝以及蛋白質裝置。在蛋白質裝置和生命遺傳的臨界區域發生了許多有趣的變化,這在癌症臨床學方面有著重大意義,舉個例子,癌症的遺傳學背景需要和掌控細胞增殖的蛋白質進行整合。但是癌症的特徵在於它是一種蛋白質複合物的失調和功能障礙。

很難想象還有比蛋白質組學更適合的學科,可以將生命原理和疾病整合在一起。‍‍

7樓:手機使用者

‍‍蛋白質組學將是科學bai界最令人興奮du的領域之一,它在很zhi大程

dao度上解決了難題的同時也創造了挑回戰:計算生物答學需要快速發展來趕上蛋白質組學的資料潮,這樣才能產生有意義的發現。這一步驟可以最終簡化到標準化,共享,分析和整合。

在科學發現的最初有基因組,隨後出現了蛋白質組。但是前者是如何與後者聯絡起來的呢?在早些時候,基因組被認為是一維的,這也引出"一對多"的問題:

一維的,單一的基因序列對映到多維蛋白質組中的多個蛋白質。同時,基因組自身也佔據多個維度,所以使得在特性和時序方面。‍‍

蛋白質組學的研究特點有哪些?蛋白質組學的研究內容有哪些?目前

因為不太瞭解也不知道樓主想要回答的側重點是什麼,就去知網上找了三篇文獻,pdf格式的 嗯,樓主可以稍花時間看一下,肯定我比簡單複述有收穫 蛋白質組學的研究特點有哪些 蛋白質組學是研究蛋白質組或應用大規模蛋白質分離和識別技術研究蛋白質組的一門學科,是對基因組所表達的整套蛋白質的分析。包括蛋白質的表達水...

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所謂蛋白質工程,就是利用基因工程手段,包括基因的定點突變和基因表達對蛋白質進行改造,以期獲得性質和功能更加完善的蛋白質分子。蛋白質是生命的體現者,離開了蛋白質,生命將不復存在。可是,生物體記憶體在的天然蛋白質,有的往往不盡人意,需要進行改造。由於蛋白質是由許多氨基酸按一定順序連線而成的,每一種蛋白質...