基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)分析[共35頁]

1、基于質(zhì)譜分析的蛋白質(zhì)組學(xué),蛋白質(zhì)組學(xué),01,02,03,生物質(zhì)譜技術(shù),生物質(zhì)譜在蛋白質(zhì)組學(xué)中的研究利用,Content,蛋白質(zhì)組學(xué),蛋白質(zhì)組（proteome）:PROTEins+genOME， 意為protein expressed by genome基因組表達(dá)的全部蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics）:The study of the proteome研究全部蛋白質(zhì)的存在及存在形式的一門學(xué)科 根據(jù)研究目的，蛋白質(zhì)組學(xué)可分為 表達(dá)蛋白質(zhì)組學(xué) (expression proteomics） 結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)組學(xué) (structure proteomics) 功能蛋白質(zhì)組學(xué) (functiona

2、l proteomics,1.表達(dá)蛋白質(zhì)組學(xué) 研究細(xì)胞或組織中蛋白質(zhì)表達(dá)的質(zhì)和量的變化，以及不同時(shí)間基因表達(dá)譜的改變 2.結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)組學(xué) 以繪制出蛋白復(fù)合物的結(jié)構(gòu)或存在于一個(gè)特殊細(xì)胞器中的蛋白為研究目的，用于建立細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)圖譜并解釋某些特定蛋白的表達(dá)對(duì)細(xì)胞的作用 3.功能蛋白質(zhì)組學(xué) 研究在不同生理和病理?xiàng)l件下，細(xì)胞中各種蛋白質(zhì)之間的相互作用關(guān)系及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，以及蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和修飾,蛋白質(zhì)組學(xué)研究路線,主要技術(shù),1. 雙向凝膠電泳（two-dimensional electrophoresis,2-DE） 第一向：等電聚焦（IEF），根據(jù)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)進(jìn)行分離 第二向：SDS-PAGE

3、聚丙烯酰胺凝膠電泳，根據(jù)蛋白質(zhì)分子量差異 進(jìn)行分離,2.雙向熒光差異凝膠電泳（two-dimensional fluorescence difference gel electrophoresis,2D-DIGE,采用專有的熒光染料與多重樣本和圖像分析的方法，在同一塊膠上可同時(shí)分離多個(gè)有不同熒光標(biāo)記的樣品，并以熒光標(biāo)記的樣品混合物為內(nèi)標(biāo)，對(duì)每個(gè)蛋白質(zhì)樣品和每個(gè)差異都可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)可信度分析,生物質(zhì)譜技術(shù),質(zhì)譜是帶電原子、分子或分子碎片按質(zhì)量的大小順序排列的圖像 質(zhì)譜儀是一類能使物質(zhì)離子化并通過適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)、磁場(chǎng)將它們按空間位置、時(shí)間先后或軌道穩(wěn)定與否實(shí)現(xiàn)質(zhì)量比分離，并檢測(cè)強(qiáng)度后進(jìn)行物質(zhì)分析的儀器

4、。質(zhì)譜儀主要由分析系統(tǒng)、電學(xué)系統(tǒng)和真空系統(tǒng)組成 基本原理：通過對(duì)被測(cè)樣品離子的質(zhì)核比的測(cè)定來進(jìn)行分析的一種分析方法。被分析的樣品首先要離子化，然后利用不同離子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)行為的不同，把離子按質(zhì)荷比（m/z）分開而得到質(zhì)量圖譜，通過樣品的質(zhì)量圖譜和相關(guān)信息，可以得到樣品的定性定量結(jié)果,質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展 1912 英國物理學(xué)家 Thomson研制成功第一臺(tái)質(zhì)譜儀 20世紀(jì)20年代 質(zhì)譜成為一種分析手段被化學(xué)家所采用 40年代開始 質(zhì)譜廣泛用于有機(jī)物質(zhì)的分析 1966 Munson 2.標(biāo)記方法，包括同位素標(biāo)記親和標(biāo)簽（ICAT、iTRAQ）、元素標(biāo)記親和標(biāo)簽（ECAT）、酶促18O標(biāo)記、DYG

5、E技術(shù)和同位素氨基酸細(xì)胞培養(yǎng)標(biāo)記（SILAC,例：iTRQA試劑結(jié)合生物質(zhì)譜用于蛋白質(zhì)組的相對(duì)定量方法,1)試劑的反應(yīng)基團(tuán)（PRG）特異地與肽段的N-端氨基和Lys的-氨基結(jié)合； (2)平衡基團(tuán)與不同質(zhì)量的報(bào)告基團(tuán)在一級(jí)質(zhì)譜圖上顯示為一個(gè)峰，為肽段質(zhì)量數(shù)加上144Da； (3)在二級(jí)質(zhì)譜圖上，報(bào)告基團(tuán)特異性地?cái)嗔眩浔戎导礊閮蓸颖局械鞍椎南鄬?duì)定量,3.蛋白質(zhì)的翻譯后加工 蛋白質(zhì)的修飾類型主要有磷酸化、糖基化等，其中蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化幾乎調(diào)節(jié)著生命活動(dòng)的整個(gè)過程。蛋白質(zhì)磷酸化是增加了HPO3基團(tuán)，可通過增加80u的氨基酸殘基質(zhì)量數(shù)來檢測(cè)，便可識(shí)別蛋白質(zhì)翻譯后修飾信息 用質(zhì)譜確定蛋白質(zhì)磷酸化位點(diǎn)有如下方法,磷酸酯酶處理和MALDI-TOF-MS-PME相結(jié)合找出肽段中哪一個(gè)肽段被磷酸化了 三級(jí)四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜的前體離子掃描技術(shù)進(jìn)行檢測(cè) 傅里葉變換離子回旋質(zhì)譜的電子捕獲解離技術(shù)鑒定肽片段的磷酸化位點(diǎn),4.蛋白質(zhì)的相互作用 首先通過生化的方法純化蛋白質(zhì)復(fù)合體，然后用質(zhì)譜分析其組分 用質(zhì)譜技術(shù)研究此類問題主要有兩種策略，一是分離獲得結(jié)