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主讲:网校老师 6月11日19:00-21:30
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主讲:网校老师 6月12日19:00-21:00
详情随着大量生物体全基因组序列的获得,特别是人类基因组序列草图的完成,基因组学研究重点不可避免地从结构基因组学转向功能基因组学,而蛋白质组学(proteom)正是作为功能基因组研究的重要支柱在上世纪90年代中期应运而生。蛋白质组是指一个基因,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,这样对于丰度低但功能重要的蛋白质很难进行大规模的研究。
目前,蛋白质组学研究的主要技术包括:双向(二维)聚丙烯酰胺凝胶电泳(结合等电聚焦和IEJK)分离蛋白质,在固相载体上形成蛋白质-多肽图谱,用敏感的方法染色(如银染)并用图像分析电子计算机进行鉴定;将蛋白质点切下,用酶消化,进一步用氨基酸分析、质谱分析等进行鉴定;医学教|育网|收集整理或结合蛋白质的毛细管电泳,高效液相色谱技术(HPLC)以至蛋白质芯片进行鉴定。
蛋白质芯片 (protein array)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。美国科学家Haab等运用绿色荧光 (green fluorescence)标记抗体微阵列,用红色荧光 (red fluorecence)标记蛋白混和物,并运用计算机识别 (R/G)的信号强弱,来进行检测,检测水平可达到 1ng/ml。③蛋白质芯片具有高度的准确性。
蛋白质组芯片可用于蛋白质组学研究中的各个领域,具体来说大致可分为三个方面:研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用,筛选新的蛋白质;蛋白质芯片能够用于现在其它方法不能检测到的,如蛋白质-药物、蛋白质-脂质之间的相互作用;蛋白质组芯片还可用于检测蛋白与小分子物质的作用。例如蛋白质与DNA ,RNA分子等。蛋白质芯片的制作是决定其运用的关键因素之一,蛋白质组芯片的制作比当前流行DNA芯片制作要复杂,特别是涉及大量不同种类的蛋白的高效表达与纯化。因此,蛋白质芯片制作存在费时、费力且成本较高等不足,限制了其在临床的应用。
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