1.分子生物學(xué)緒論(蛋白質(zhì)、蛋白組、蛋白組學(xué))

蛋白質(zhì)、蛋白組、蛋白組學(xué)（一）1.人類基因組計(jì)劃由美國科學(xué)家于1985年率先提出，1990年正式啟動，美國、英國、法國、德國、日本和中國科學(xué)家共同參與。26june2000一、蛋白質(zhì)組研究的開端及蛋白質(zhì)組含義

1990--2001年，人類基因組序列草圖的完成，宣告了“后基因組時(shí)代”的到來，其主體是功能基因組學(xué)（functionalgenomics),而蛋白質(zhì)是基因功能的執(zhí)行體；2.人類基因組計(jì)劃的完成并不表明人類基因組的所有基因及間隔序列已完全確定；3.基因組計(jì)劃即使已確定某生物基因組內(nèi)的全部基因，也不能確定哪些基因在何時(shí)、何地、以何種程度表達(dá)；4.生物的基因組只表達(dá)部分基因(30~80%)，表達(dá)的基因類型及其表達(dá)程度隨生物生存環(huán)境及內(nèi)在狀態(tài)的變化而表現(xiàn)極大的差別；5.基因雖是遺傳信息的源頭,而蛋白質(zhì)是基因功能的執(zhí)行體；6.以往的蛋白質(zhì)研究只是針對生命活動中某一種或某幾種蛋白質(zhì)，難以系統(tǒng)透徹地闡釋生命活動的基本機(jī)制；無論是從基因組計(jì)劃的局限、還是蛋白質(zhì)研究的自身發(fā)展而言，大規(guī)模、全方位的蛋白質(zhì)研究均是勢在必行。1.蛋白質(zhì)組(Proteome)：蛋白質(zhì)組一詞最早由澳大利亞學(xué)者Wilkins和Wiliams于1994年提出，是指在一定條件下由一個(gè)基因組或一個(gè)特定細(xì)胞、組織所產(chǎn)生的所有蛋白質(zhì)，也可說是指細(xì)胞或機(jī)體全部蛋白質(zhì)的存在及其活動方式，是一個(gè)整體概念。2.蛋白質(zhì)組學(xué)(proteomics)：研究細(xì)胞內(nèi)全部蛋白質(zhì)的組成及其活動規(guī)律的科學(xué)。其內(nèi)容包括蛋白質(zhì)的定性鑒定、定量檢測、細(xì)胞內(nèi)定位、相互作用研究等，最終揭示蛋白質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)。（二）蛋白質(zhì)組及蛋白質(zhì)組學(xué)的含義蛋白質(zhì)組學(xué)是在蛋白質(zhì)水平上定量、動態(tài)、整體性地研究生物體。是后基因組計(jì)劃的一個(gè)重要組成部分。是對特定時(shí)間或特定環(huán)境條件下，細(xì)胞內(nèi)完整表達(dá)狀況的研究，代表了正在工作的基因組的情況，是一個(gè)動態(tài)過程。集中于動態(tài)描述基因調(diào)節(jié)、對基因表達(dá)的蛋白質(zhì)水平進(jìn)行定量的測定、鑒定疾病、藥物對生命過程的影響，以及解釋基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)制。

蛋白質(zhì)組與基因組相對應(yīng)，是一個(gè)整體概念，即基因組表達(dá)的全部蛋白，但兩者有著不同之處：基因組是組成機(jī)體的不同細(xì)胞所共享的同一個(gè)基因組，但蛋白質(zhì)組作為基因組表達(dá)的產(chǎn)物隨時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境等條件變化，是一個(gè)動態(tài)的概念。在同一個(gè)體不同的組織和不同細(xì)胞中不同；在同一機(jī)體不同的發(fā)育階段生命過程中不斷變化；在不同的生理狀態(tài)下不同；在不同的外界環(huán)境下也不同。二、蛋白質(zhì)組學(xué)與基因組學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別

Proteome與Genome區(qū)別穩(wěn)定性Proteome動態(tài)Genome靜態(tài)修飾化程度Proteome高Genome底復(fù)雜程度Proteome高（20aa+高度多樣性修飾）Genome底（4nt）特異性Proteome組織和細(xì)胞特異性Genome無組織和細(xì)胞特異性三、蛋白質(zhì)組學(xué)研究的意義和內(nèi)容1.為什么除基因組學(xué)外還要研究蛋白質(zhì)組學(xué)？（1）蛋白質(zhì)是功能的執(zhí)行者。（2）基因組與蛋白質(zhì)組不一樣：轉(zhuǎn)錄后的選擇性剪切，翻譯后的修飾等等，導(dǎo)致蛋白質(zhì)組遠(yuǎn)比基因組復(fù)雜。（3）與基因組相比，蛋白質(zhì)組具有以下特點(diǎn)：多樣性，無限性，動態(tài)性，相互作用，時(shí)空變化，需要多種技術(shù)，組學(xué)間的互助。2.蛋白質(zhì)組學(xué)研究內(nèi)容2.1蛋白質(zhì)的表達(dá)模式（1）生理、病理或不同發(fā)育狀態(tài)下蛋白質(zhì)組表達(dá)差異蛋白質(zhì)信息庫。（2）蛋白質(zhì)及其組成質(zhì)點(diǎn)的分離、分析、鑒定。2.2蛋白質(zhì)的功能模式（1）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析。（2）蛋白之間相互作用，翻譯后修飾，細(xì)胞定位等。四.蛋白質(zhì)組學(xué)研究現(xiàn)狀與趨勢國外研究現(xiàn)狀：美國NCBI:肺、直腸、乳腺和卵巢等腫瘤的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫.NCBI與FDA:有關(guān)癌癥不同發(fā)病階段和治療階段的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫.歐共體:酵母蛋白質(zhì)組研究.英國、法國、德國、澳大利亞、日本等國也分別投入巨資進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)的研究.此外，Celera公司、日內(nèi)瓦蛋白質(zhì)組公司與布魯克質(zhì)譜儀制造公司.數(shù)據(jù)庫說明WWW地址蛋白質(zhì)序列庫:SWISS-PROT內(nèi)容豐富,提示詳盡http://www.expasy.ch/sport/PIR較http://www-/pir/pir-psi.htmlTrEMBL(EMBL的翻譯)http://www.expasy.ch/sprot/OWL(非冗余庫)http://www.biochem.ucl.ac.uk/bsm/dbbrowser/OWL/OWL.html核苷酸數(shù)據(jù)庫:EMBL歐州分子生物學(xué)http://www.ebi.ac.uk/ebi-docs/embl-db/ebi/topembl.htmlGenBank美國生物工程信息中心http:///Web/Search/index.htmldbESTCDNA序列標(biāo)記http:///dbEST/模體與域:PROSITE序列模體http://www.expasy.ch/sport/prosite.htmlBLOCKS保守序列http://www./ProDom蛋白質(zhì)域http://protein.toulouse.inra.fr/prodom.htmlSBASE蛋白質(zhì)域http://base.icgeb.trieste.it/sbase/二維電泳(2DPAGE):WORLD-2DPAGE國際2DPAGE庫的完整索引http://www.expasy.ch/ch2d/2d-index.htmlLinksto2DPAGEPhoretix公司的連絡(luò)表http:///links.htm2DWG二維電泳圖譜元庫/2dwgDB/Flicker成對電泳圖譜比較http://www-/flicker/三維結(jié)構(gòu)庫:PDB蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)坐標(biāo)庫http:///SWISS-MODEL從序列模建結(jié)構(gòu)http://www.expasy.ch/swissmod/SWISS-MODEL.htmlSWISS-3DIMAGE三維結(jié)構(gòu)圖示http://www.expasy.ch/sw3d/DSSP二級結(jié)構(gòu)命名ftp://ftp.ebi.ac.uk/pub/databases/dsspFSSP蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)家族ftp://ftp.ebi.ac.uk/pub/databases/fssp/翻譯后修飾:O-GLYCBASE糖基化http://www.cbs.dtu.dk/databases/OGLYCBASE/PHOSPHOBASE磷酸化http://www.cbs.dtu.dk/databases/PhosphoBase/deltamass翻譯后修飾匯編.au/WWWDOCS/SVIMRDOCS/MassSpec/deltamassV2.html基因組庫:dblist基因組庫目列http://www.expasy.ch/amos-www-links.html#organismsGDB基因組庫http:///OMIM遺傳病表型/omim/GeneCards生物醫(yī)學(xué)知識http://bioinfo.weizmann.ac.il/cards/用于蛋白質(zhì)鑒定的數(shù)據(jù)庫搜索軟件屬性參數(shù)/軟件名稱WWW地址蛋白質(zhì)質(zhì)量+蛋白質(zhì)序列標(biāo)記PeptideSearch

http://www.mann.embl-heidelberg.de/Services/PeptideSearch/PeptideSearchIntro.htmlTagIdenthttp://expasy.hcuge.ch/sprot/tagident.html蛋白質(zhì)的肽質(zhì)印記:MassSearchhttp://cbrg.inf.ethz.ch/subsection3-1-3.htmlMS-Fithttp://falcon.ludwig.ucl.ac.uk/ucsfhtml/msfit.htmPetideSearch

http://www.mann.embl-heidelberg.de/Services/PeptideSearch/PeptideSearchIntro.htmlProFound

/PROWL/prot-id-main.html蛋白質(zhì)組學(xué)研究依賴生物信息學(xué)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

蛋白質(zhì)組研究技術(shù)、信息等

發(fā)現(xiàn)新蛋白及新作用(新藥開發(fā))

蛋白質(zhì)組研究相關(guān)企業(yè)、各種儀器來源、新聞等teome.co.uk

各種蛋白質(zhì)組研究相關(guān)信息http://www.micromass.co.uk

介紹蛋白質(zhì)鑒定的先進(jìn)儀器http://www.expasy.ch

蛋白質(zhì)鑒定專家系統(tǒng)，SwissInstituteofBioinformatics.au

蛋白質(zhì)鑒定專家系統(tǒng)，AustralianProteomeAnalysisFacilityhttp://expasy.cbr.nrc.ca

蛋白質(zhì)鑒定專家系統(tǒng)，CanadianBioinformaticsResours

國內(nèi)研究現(xiàn)狀：國家自然科學(xué)基金委于1997年設(shè)立了重大項(xiàng)目“蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)體系的建立”.中國科學(xué)院生物化學(xué)研究所、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院與湖南師范大學(xué)已啟動蛋白質(zhì)組研究.中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院與復(fù)旦大學(xué)相繼成立了專門的蛋白質(zhì)組學(xué)研究中心.國內(nèi)研究現(xiàn)狀：在“重大疾病的功能蛋白質(zhì)組學(xué)”方面取得了良好的起步:已進(jìn)行肝癌細(xì)胞系及正常肝細(xì)胞蛋白質(zhì)組的比較分析研究，發(fā)現(xiàn)了兩者間不同的蛋白表達(dá)群.進(jìn)行了我國自行建立的肝癌高/低轉(zhuǎn)移細(xì)胞系、肺癌高/低轉(zhuǎn)移細(xì)胞系、原位食管癌/轉(zhuǎn)移食管癌間的比較蛋白質(zhì)組研究，初步發(fā)現(xiàn)一批與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)的蛋白質(zhì)群.對心肌細(xì)胞與應(yīng)激損傷的心肌細(xì)胞的比較蛋白質(zhì)組研究也有了一定的基礎(chǔ).

直腸癌：

Sanchez等對15例結(jié)腸癌和13例正常人的結(jié)腸上皮進(jìn)行2-DE。建立了包括882和861個(gè)斑點(diǎn)的結(jié)腸癌及正常人結(jié)腸粘膜的標(biāo)準(zhǔn)膠圖。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在分子量為13kD和pI值為5.6處的蛋白質(zhì)僅出現(xiàn)在結(jié)腸癌的組織中。經(jīng)鑒定為：鈣粒蛋白B（calgranulinB）及鈣衛(wèi)蛋白（calprotectin）。肝癌

醛糖還原酶膀胱癌醛糖還原酶、Trp-tRNA合成酶、IFN-γ誘導(dǎo)的r3，SOD及35.8kD和11.2kD兩未知蛋白

擴(kuò)張型心肌病8種蛋白質(zhì)致病微生物的蛋白質(zhì)組研究檢測博氏疏螺旋體與免疫有關(guān)的蛋白質(zhì)弓形體抗原的檢測白色念珠菌對真菌細(xì)胞壁蛋白分析篩選抗藥真菌藥物蛋白質(zhì)組學(xué)研究趨勢在應(yīng)用研究方面 蛋白質(zhì)組學(xué)將成為尋找疾病分子標(biāo)記和藥物靶標(biāo)最有效的方法之一.在技術(shù)發(fā)展方面研究方法將更強(qiáng)調(diào)各種方法間的整合和互補(bǔ)，以適應(yīng)不同蛋白質(zhì)的不同特征.蛋白