蛋白质组学
proteomics
定义:阐明生物体各种生物基因组在细胞中表达的全部蛋白质的表达模式及功能模式的学科。包括鉴定蛋白质的表达、存在方式(修饰形式)、结构、功能和相互作用等。
学科:医学遗传学_医学遗传学基础_总论
相关名词:蛋白质 电泳 质谱
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【延伸阅读】
蛋白质组学是研究蛋白质的组成、结构、功能、加工、修饰以及蛋白质间相互作用等的学科,是生物学和生物化学领域中的一个重要分支。蛋白质是生命活动的主要执行者,也是生物体性状的最直接反映。基因指导蛋白质合成,但翻译后修饰的蛋白质水平无法用转录水平进行分析,因此需要蛋白质组学技术对蛋白质进行定量和定性分析。
蛋白质组学研究主要有三方面:表达蛋白质组学、结构蛋白质组学和功能蛋白质组学。表达蛋白质组学用于细胞内蛋白表达的定量研究;结构蛋白质组学研究的是蛋白复合物的结构,以及存在于特定细胞器中的蛋白质;功能蛋白质组学以细胞内蛋白质的功能及蛋白质之间的相互作用为研究目的,对选定的蛋白质组进行研究和描述。
蛋白质组学分析常用基于二维凝胶电泳和基于质谱两种方法。二维凝胶电泳(2DE或2D-PAGE)是最早开发的蛋白质组学技术,根据蛋白质的电荷(第一维)和相对分子质量(第二维)在凝胶中分离。现在,基于二维凝胶电泳的方法常被用来分离蛋白质。随着质谱技术的发展产生了基于质谱的蛋白质组学。该技术可以对每个样品的多个蛋白质进行高通量鉴定。
蛋白质混合物通过质谱仪进行分析,主要包括以下两种技术:1.MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解析电离飞行时间质谱),通过基质的作用将蛋白质分子转化为离子,然后利用离子飞行时间的差异来确定蛋白质的分子量;2.LC-MS/MS(液相色谱-串联质谱),通过液相色谱将蛋白质混合物进行分离,然后将分离得到的蛋白质逐一离子化,并在串联质谱仪中进行碎片分析,从而确定蛋白质的氨基酸序列和修饰情况。基于质谱的蛋白质组学具有高灵敏度、高分辨率、高通量等优点,可以同时分析大量蛋白质的表达和修饰情况,广泛应用于生物医学研究、药物发现等领域。
蛋白质组学可以定性与定量分析蛋白质,与基因组学、生物信息学等学科进行交叉分析,形成系统生物学研究模式,对了解全面的基因表达起到重要作用。蛋白质组学的发展将对疾病治疗、疫苗研制等方面产生进一步的影响。
(延伸阅读作者:东北师范大学生命科学学院 李宁博士)
责任编辑:张鹏辉