蛋白質組學
proteomics
定義:闡明生物體各種生物基因組在細胞中表達的全部蛋白質的表達模式及功能模式的學科。包括鑒定蛋白質的表達、存在方式(修飾形式)、結構、功能和相互作用等。
學科:醫(yī)學遺傳學_醫(yī)學遺傳學基礎_總論
相關名詞:蛋白質 電泳 質譜
圖片來源:視覺中國
【延伸閱讀】
蛋白質組學是研究蛋白質的組成、結構、功能、加工、修飾以及蛋白質間相互作用等的學科,是生物學和生物化學領域中的一個重要分支。蛋白質是生命活動的主要執(zhí)行者,也是生物體性狀的最直接反映?;蛑笇У鞍踪|合成,但翻譯后修飾的蛋白質水平無法用轉錄水平進行分析,因此需要蛋白質組學技術對蛋白質進行定量和定性分析。
蛋白質組學研究主要有三方面:表達蛋白質組學、結構蛋白質組學和功能蛋白質組學。表達蛋白質組學用于細胞內蛋白表達的定量研究;結構蛋白質組學研究的是蛋白復合物的結構,以及存在于特定細胞器中的蛋白質;功能蛋白質組學以細胞內蛋白質的功能及蛋白質之間的相互作用為研究目的,對選定的蛋白質組進行研究和描述。
蛋白質組學分析常用基于二維凝膠電泳和基于質譜兩種方法。二維凝膠電泳(2DE或2D-PAGE)是最早開發(fā)的蛋白質組學技術,根據(jù)蛋白質的電荷(第一維)和相對分子質量(第二維)在凝膠中分離?,F(xiàn)在,基于二維凝膠電泳的方法常被用來分離蛋白質。隨著質譜技術的發(fā)展產(chǎn)生了基于質譜的蛋白質組學。該技術可以對每個樣品的多個蛋白質進行高通量鑒定。
蛋白質混合物通過質譜儀進行分析,主要包括以下兩種技術:1.MALDI-TOF-MS(基質輔助激光解析電離飛行時間質譜),通過基質的作用將蛋白質分子轉化為離子,然后利用離子飛行時間的差異來確定蛋白質的分子量;2.LC-MS/MS(液相色譜-串聯(lián)質譜),通過液相色譜將蛋白質混合物進行分離,然后將分離得到的蛋白質逐一離子化,并在串聯(lián)質譜儀中進行碎片分析,從而確定蛋白質的氨基酸序列和修飾情況?;谫|譜的蛋白質組學具有高靈敏度、高分辨率、高通量等優(yōu)點,可以同時分析大量蛋白質的表達和修飾情況,廣泛應用于生物醫(yī)學研究、藥物發(fā)現(xiàn)等領域。
蛋白質組學可以定性與定量分析蛋白質,與基因組學、生物信息學等學科進行交叉分析,形成系統(tǒng)生物學研究模式,對了解全面的基因表達起到重要作用。蛋白質組學的發(fā)展將對疾病治療、疫苗研制等方面產(chǎn)生進一步的影響。
(延伸閱讀作者:東北師范大學生命科學學院 李寧博士)
責任編輯:張鵬輝