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蛋白质组学分析的难点-蛋白质组学研究的常用技术

蛋白质工程 12个月前 (05-20) 151

本篇文章给大家分享蛋白质组学分析的难点，以及蛋白质组学研究的常用技术对应的知识点，希望对各位有所帮助。

文章信息一览：

从蛋白质修饰的角度来看，不仅仅是蛋白质种类大大增加，更重要的是，由于不存在度量修饰蛋白质种类的尺度，人们也许永远不能像确定基因组核苷酸序列那样，准确地统计出生物体内蛋白质组的蛋白质总数。

更重要的是，蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质－蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑，蛋白质是生理功能的执行者，是生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。

（图片来源网络，侵删）

基因是线性的，一般只要考虑核苷酸排列顺序即可，也比较单纯，没有化学修饰。蛋白质要考察其高级结构，还要考察被糖基化等修饰的情况。

质谱技术MS：是目前分析蛋白质的主要手段之一。质谱技术可以检测蛋白质的质量、序列、修饰和定量等信息，包括基于母离子扫描MS和tandem MS（MS/MS）等多种方法。两维凝胶电泳技术2D-PAGE：是一种基于分子量和等电点对蛋白质进行分离的技术。

目前蛋白质组学研究在表达蛋白质组学方面研究的最为广泛，其分析通常有三个步骤：第一步、运用2-DE技术分离样品中的蛋白质；第二步、应用质谱技术或N末端测序鉴定2-DE分离的蛋白质；第三步、应用生物信息学技术存储、处理、比较获得的数据。

（图片来源网络，侵删）

功能实验设计功能实验，以深入了解差异表达蛋白在特定生理和病理过程中的作用。在进行这些分析的过程中，保持统计和数据分析的严谨性是关键。实验设计的合理性、样本大小、实验重复、多重比较校正、实验验证等方面都应该得到充分的考虑和处理。

当然通过结合2DE和MS为基础的方法蛋白质组学获得最低点的功能。一个代表性的结合例子是Hochstrasser研究组[15]所发展的系统，整个2DE凝胶进行原位消化，电转移到膜上并直接用MS扫描，生成注释的2D图谱。

本文将以肿瘤学为重点介绍基于MS技术的临床蛋白质组学的研究进展，对临床样品制备、蛋白定量检测方法、MS配置和数据分析进行详细叙述。此外，MS技术灵敏度不断提高，涌现出新形式的肿瘤特异性蛋白标志物如翻译后修饰和源于基因组畸变的变异。

为什么说蛋白质组学研究是更艰巨更复杂具有重要意义核酸排序就是ATGC的各种组合，但是蛋白质组学涉及的常用氨基酸就有20多种，这个排序下来复杂度高多了，蛋白还存在各种翻译后修饰，高级结构等等。而且蛋白质没有核酸稳定，容易降解，研究起来更难获得重复性好的结果。

组学omics，研究的是整体. 按照分析目标不同主要分为基因组学，转录组学，蛋白质组学，代谢组学。基因组学研究的主要是基因组DNA，使用方法目前以二代测序为主，将基因组拆成小片段后再用生物信息学算法进行迭代组装。当然这仅仅是第一步，随后还有繁琐的基因注释等数据分析工作。

比较形象的解释：基因组学反映了什么是可以发生的，转录组学反映的是将要发生的，蛋白质组学指出了赖以发生的，代谢组学反映已经发生的。

四大组学是指基因组学、蛋白质组学、代谢组学和转录组学。基因组学：通过DNA芯片或高通量测序技术对大规模基因组数据进行分析，从而找出与疾病相关的遗传变异及其基因表达情况。

生物信息学的实际应用有基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和系统生物学。生物信息学是一门跨学科的领域，将计算机科学、数学和生命科学等多个学科的知识结合起来，应用于生命科学研究，可以帮助我们研究生命体系中的基因、蛋白质、代谢物等方面，为生命科学的发展提供了重要支持。

为糖尿病的诊断和治疗提供了新的依据。综上所述，生物信息学分析涵盖了基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等多个方面，通过对生物体内不同层次的分子信息进行综合分析，可以深入了解生物体的生命活动规律和疾病发生机制，为生物医学研究和医学实践提供重要的支持和指导。

1、质谱技术MS：是目前分析蛋白质的主要手段之一。质谱技术可以检测蛋白质的质量、序列、修饰和定量等信息，包括基于母离子扫描MS和tandem MS（MS/MS）等多种方法。两维凝胶电泳技术2D-PAGE：是一种基于分子量和等电点对蛋白质进行分离的技术。

2、蛋白质组学的研究方法有蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质功能确定、蛋白质靶向定量技术。蛋白质鉴定：可以利用一维电泳和二维电泳并结合Western等技术，利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等技术对蛋白质进行鉴定研究。

3、蛋白质组学研究成功与否，很大程度上取决于其技术方法水平的高低。蛋白质研究技术远比基因技术复杂和困难。不仅氨基酸残基种类远多于核苷酸残基（20/4），而且蛋白质有着复杂的翻译后修饰，如磷酸化和糖基化等，给分离和分析蛋白质带来很多困难。

关于蛋白质组学分析的难点，以及蛋白质组学研究的常用技术的相关信息分享结束，感谢你的耐心阅读，希望对你有所帮助。