蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)分析方法及概括

1 蛋白質(zhì)組學(xué)概述
“蛋白質(zhì)組”詞的英文是Proteome，它是proteins 和genome 兩個(gè)詞的組合，意思是proteins expressed by a genome，即為基因組表達的蛋白質(zhì)[1]。蛋白質(zhì)組的概念是1994 年由Wilkins先提出，并次在1995 年7月的“Electrophoresis”上發(fā)表，指“個(gè)細胞或種組織基因組所表達的全部蛋白質(zhì)”[2]， 蛋白質(zhì)組學(xué)(proteomics) 是從整體水平上研究細胞內蛋白質(zhì)的組成及其活動(dòng)規律。與基因固定不變的基因組不同，蛋白質(zhì)組作為相應基因組所表達的產(chǎn)物隨時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境等條件變化。在同機體不同的組織和不同細胞中、蛋白質(zhì)的種類(lèi)、數量不同； 即使同組織或細胞在不同的發(fā)育階段、生理狀態(tài)、甚至不同的外界環(huán)境下，其蛋白質(zhì)組也是在不斷的變化之中； 在病理或**過(guò)程中， 與正常生理過(guò)程也不同。因此， 蛋白質(zhì)組是個(gè)動(dòng)態(tài)的概念。其目的是從整體的角度分析機體內動(dòng)態(tài)變化的蛋白質(zhì)組成成分、表達水平、修飾狀態(tài)，了解蛋白質(zhì)之間的相互作用和聯(lián)系， 揭示蛋白質(zhì)功能與生命活動(dòng)的規律。蛋白質(zhì)組學(xué)的研究分為3 方面: (1) 蛋白質(zhì)大規模鑒定和轉錄后修飾的微特征研究。(2) 差異顯示蛋白質(zhì)組學(xué)，即蛋白質(zhì)表達水平的研究， 對腫瘤等**的應用有著(zhù)廣闊的前景。(3) 蛋白質(zhì)間相互作用和翻譯后修飾的研究[3]。分析不同蛋白質(zhì)的表達可用來(lái)比較正常組織和腫瘤組織之間的差別，蛋白組學(xué)將成為鑒別**的標記物，可以闡述某種機制，這種機制在越來(lái)越多的分析中被應用。人類(lèi)的基因組比預期要小的多，并且基因組計劃中的腫瘤相關(guān)基因現在才被知道，然而較小的基因不能反映單的蛋白質(zhì)組。通常，廣泛的翻譯后修飾例如磷酸化、糖基化，蛋白水解處理作用都是很常見(jiàn)的方式。蛋白質(zhì)翻譯后修飾能夠顯著(zhù)地改變蛋白質(zhì)的功能，因此可以表達出細胞和組織特征。因此，在基因組中，蛋白組學(xué)的挑戰之就是通過(guò)蛋白效應器的知識理解組織特征，并且把它應用到臨床中。
 
2蛋白質(zhì)組學(xué)分析方法
蛋白質(zhì)組學(xué)可以利用蛋白微數列、電泳和質(zhì)譜分析法檢測、識別和特征標記的蛋白進(jìn)行分析。這些方法有其獨特的點(diǎn)和局限性，根據各自能力評估蛋白質(zhì)組譜。
2.1蛋白微數列技術(shù)
蛋白微數列是將大量抗體或者大量組織蛋白質(zhì)樣品次標記在載玻片上進(jìn)行檢測分析。這種方法能夠檢測大量蛋白質(zhì)的存在或者大量組織樣本表達的水平，但是這種技術(shù)在特異性和敏感性抗體的可用性方面是有限的。此外抗體的特異性必須通過(guò)**印跡證實(shí)，并且需要內部的對照，尤其是抗體的微數列沒(méi)有預測的親和力和特異性。盡管如此，大量商品化抗體的應用使得應用蛋白微數列成為可能。
2.2 雙向凝膠電泳
雙向電泳在1975年由O’Farrell發(fā)明,其原理是：第向基于蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)不同，用等電聚焦分離.第向則按分子質(zhì)量的不同用十烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠把復雜蛋白混合物中的蛋白質(zhì)在維平面上分離，這種方法尤其適用于分子量相似的蛋白質(zhì)。采用蛋白質(zhì)組重疊群 , 即利用多個(gè)不同pH梯度和分子量上相互重疊的2-DE 圖譜, 拼接成張完整2-DE 圖譜, 大大提了分辨率和進(jìn)樣量, 這對于低豐度蛋白的檢出十分有利。個(gè)別蛋白質(zhì)可以被染色水解為肽，這些可以通過(guò)質(zhì)譜分析法進(jìn)行分析。肽的酶解圖譜可以根據蛋白質(zhì)的數據庫進(jìn)行分析。
2.3 質(zhì)譜分析法
蛋白組學(xué)主要的工具之就是質(zhì)譜分析法。這種方法是將基因轉變成氣體離子后，根據投料比例分析蛋白質(zhì)。吸解作用和離子化技術(shù)例如基質(zhì)輔助的激光解吸離子化技術(shù)，為檢測和分辨蛋白質(zhì)了水平的敏感度和度，這種技術(shù)的敏感度和樣品的簡(jiǎn)化使得這項技術(shù)便利化，但是它也存在局限性。分析復雜的樣品例如血清相比檢測蛋白困難大的多。

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