蛋白质组学研究进展,蛋白质组学研究进展论文
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蛋白质组学的研究过程?
蛋白质组学是研究生物系统中所有蛋白质的整体组成、结构、功能和相互作用的学科。下面是蛋白质组学研究的一般过程:
样品准备:首先,需要选择合适的生物样品,如细胞、组织或体液,以及特定的实验条件。然后,对样品进行处理,如细胞裂解、蛋白质提取和纯化,以获得蛋白质样品。
二维电泳分离:最常用的方法是二维凝胶电泳。首先,使用等电聚焦分离蛋白质样品中的蛋白质,根据蛋白质的等电点将其分离成斑点。然后,将凝胶进行垂直电泳,根据蛋白质的分子量将斑点进一步分离。
凝胶染色与成像:分离后的蛋白质斑点可以通过染色剂如银染色或草酸铀染色来可视化。成像可以使用透射式扫描仪或相关成像设备进行。
斑点提取与消化:从凝胶中选取感兴趣的斑点,然后进行蛋白质的提取和消化。常用的消化方法是酶解,如胰蛋白酶。消化后得到的蛋白质片段即为肽段。
质谱分析:利用质谱仪对肽段进行分析。常用的质谱技术有质谱/质谱(MS/MS)和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)。通过与数据库比对蛋白质序列,可以确定每个肽段的氨基酸序列以及它们所属的蛋白质。
数据分析与识别:对质谱数据进行分析和解释,使用生物信息学工具和数据库搜索算法来识别蛋白质序列。这些工具可以将肽段匹配到已知的蛋白质序列数据库,并给出最有可能的蛋白质标识。
功能注释与蛋白质互作研究:进一步分析已鉴定的蛋白质,包括功能注释、亚细胞定位、蛋白质互作等。这些信息可以通过生物信息学工具和实验验证来获取。
总之,蛋白质组学的研究过程涉及样品准备、蛋白质分离、质谱分析、数据分析和功能注释等步骤,这些步骤共同揭示了蛋白质组的组成和功能特征。
蛋白质组学研究到底有多大意义?
主要意义还是在研究生命的现象和促进人类的健康. 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. 而一些生命的现象不仅仅是某一个蛋白质决定的,有多个蛋白的相互作用,这就需要蛋白质组学的研究. 蛋白质组学的研究最终还是要服务于人类的健康,比如通过研究药物干预蛋白质间的相互作用,寻找靶分子等来促进分子医学的发展.
代谢组学的研究都有哪些?
代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科,是系统生物学的重要组成部分。
基因组学和蛋白质组学分别从和蛋白质层面探寻生命的活动,而实际上细胞内许多生命活动是与代谢物相关的,如细胞信号(cell signaling),能量传递等都是受代谢物调控的。
代谢组学正是研究代谢组(metabolome)——在某一时刻细胞内所有代谢物的集合——的一门学科。
基因与蛋白质的表达紧密相连,而代谢物则更多地反映了细胞所处的环境,这又与细胞的营养状态,药物和环境污染物的作用,以及其它外界因素的影响密切相关。
因此有人认为,基因组学和蛋白质组学能够说明可能发生的事件,而代谢组学则反映确实已经发生了的事情。
新陈代谢网络是十分复杂的网络,特别是人体的代谢网络,一直被认为是最复杂的代谢网络。现在多数信号通路的研究都是集中在代谢网络的一个很小的领域。
基因组学、蛋白组学研究已经揭示了部分调节通路,但是和代谢网络直接相关的是代谢产物。 代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物(MW<1000)。
其样品主要是尿液,血浆或血清,唾液,以及细胞和组织的提取液。
主要技术手段是核磁共振(NMR ),液-质联用(LC-MS),气-质联用(GC-MS),色谱(HPLC,GC)等。
通过检测一系列样品的谱图,再结合化学模式识别方法,可以判断出生物体的病理生理状态,基因的功能,药物的毒性和药效等,并有可能找出与之相关的生物标志物(biomarker)。
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