蛋白质组与蛋白质芯片VIP免费

蛋白质组研究目的在于从蛋白水平阐明基因的功能，这对于探索生命的奥秘具有重要的意义。蛋白质芯片是近年来兴起的一种强有力的高通量研究方法，能够一次平行分析成千上万的蛋白样品，具有很高的敏感度与准确性。它将成为蛋白质组学研究中的强有力的研究方法，并最终架起基因组学与蛋白质组学的桥梁。1研究现状蛋白质组(proteome)是指一个基因，一个细胞或组织所表达的全部蛋白质成分。蛋白质组学研究的是在不同时间和空间发挥功能的特定蛋白质群体，从而揭示和说明生命活动的基本规律。蛋白质组学可以分为三个领域:①蛋白质的大规模的分离与鉴定，以及它们的表达后修饰;②蛋白水平的差异显示在疾病中的运用;③运用当前的一切手段研究蛋白质与蛋白质之间的相互关系。与基因组相比蛋白质组具有多样性和可变性。对一个机体而言，基因的数目是恒定的，而蛋白质的种类和数目在同一个机体的不同细胞中各不相同，即使同一细胞在不同的时期，不同条件下，其蛋白质表达也不同。虽然可以通过cDNA芯片等方法显示生物体的基因启动状况，但mRNA水平(包括mRNA的种类和含量)并不能完全反映出蛋白质的表达。另外从研究手段方面来说，蛋白质研究技术比基因技术相对要复杂和困难，不仅氨基酸残基数量多于核甘酸残基，而且在蛋白质组研究中没有一种方法象PCR那样能迅速扩增目的片段，这样对于那些含量很低但对细胞功能起重要作用的蛋白质很难进行大规模的研究。目前，蛋白质组学研究是以二维凝胶电泳蛋白质分离识别技术和质谱分析鉴定技术两大技术为核心。二维电泳是当前最为常用的蛋白质分离方法，它具有一次分离，能用计算机分析处理，并且能与质谱等分析鉴定方法相匹配的优点。二维凝胶电泳以等电聚焦(isoelectricfocusing，IEF)为第一向胶，根据蛋白质等电点(PI)不同而将之分离。最早是采用载体两性电解质pH梯度等电聚焦，而现在一般采用固向化pH梯度(immobilizedpHgradients，IPG)等电聚焦。第二向凝胶是SDS-PAGE根据蛋白质分子质量不同来分离蛋白质的方法。相对于分离技术而言，蛋白质组的分析技术较多种选择，如质谱，蛋白序列分析，氨基酸组成分析等。其中质谱分析和蛋白序列分析最为重要，而质谱以其快速，准确，灵敏而成为蛋白质组的主要分析技术。质谱技术的基本原理是将样品离子化后，根据不同离子间质荷比(m/z)的差异来分离并确定分子量。尽管二维凝胶电泳分离蛋白质的方法在蛋白质组学中占有重要地位，但这种方法具有局限性。首先，我们所得的结果(通过电荷和分子大小分离蛋白质的表达模式)在蛋白质的实际身份和起源基因或基因之间不能建立联系。其次，对于一些表达量低，但在细胞中起重要作用的蛋白，以及差溶解度极大，极小或极端的蛋白PI值，通过此方法不能够很好的分离。再次，通过二维凝胶分离的蛋白点不一定只代表一种蛋白质。据报道，通过此方法分离的真核组织的蛋白点有20%的点包括了至少两种或两种以上的蛋白质;而在原核组织中这样的情况竟高达40%。为了寻找蛋白质组研究的其他更有效的方法，有人将蛋白固定在一些固相物质上，做成蛋白阵列用于蛋白质的研究，蛋白质芯片由此产生。2蛋白质芯片的特点蛋白质芯片(proteinarray)是近年来蛋白质组学研究中兴起的一种新的方法，它类似于基因芯片，是将蛋白质点到固相物质上，然后与要检测的组织或细胞等进行“杂交”，再通过自动化仪器分析得出结果。这里所指的“杂交”是指蛋白与蛋白之间如(抗体与抗原)在空间构象上能特异性的相互识别。此方法与传统的研究方法相比具有如下优点:①蛋白质芯片是一种高通量的研究方法，能在一次实验中提供相当大的信息量，使我们能够全面、准确的研究蛋白表达谱，这是传统的蛋白研究方法无法做到的。②蛋白质组芯片的灵敏度高，它可以检测出蛋白样品中微量蛋白的存在，检测水平已达ng级。德国科学家AngelikaLueking等用人类甘油醛232磷酸盐脱氢酶(GAPDH，Swiss－ProtP04406)，人类热休克蛋白90аC末端片段(43.3kD)(HSP90а，Swiss－ProtP07900)和鼠免疫球蛋白重链结合蛋白(BIP，Swiss－ProtP06767)蛋白抗体制作成抗体阵列，可以检测某种蛋白达到10fm/μl。美国科学家Haab等运用绿色荧光(greenfluores...