蛋白質組學與基因組學的差異:蛋白質組和基因組(genome)在概念上有相關性,某一個蛋白質組的蛋白質是由其基因組所編碼的,然而蛋白質組學和基因組學在研究對象和研究方法上有很大的區別。基因組在所有的細胞中幾乎都是完整的,與之不同,蛋白質組具有很高的細胞和組織特異性,不同的細胞組織表達不同的蛋白質組。蛋白質組的復雜性也遠遠高于基因組,這是因為一個基因≠一個轉錄產物≠一個蛋白質。比如據估計人的基因組由30000個基因組成,經mRNA剪切和蛋白質翻譯后修飾將產生20萬~200萬個蛋白質。由于不同的轉錄起始和mRNA剪切使同一基因產生了不同的轉錄產物。同樣由于不同的翻譯起始,一個mRNA可以翻譯成不同的蛋白質。DIA 定量蛋白質組學可以采集所有離子及碎片圖譜,重現性好。南京定量乙酰化蛋白質組學分析研究
蛋白質組學技術:飛行時間質譜:MALDI的基本原理是將分析物分散在基質分子(尼古丁酸及其同系物)中并形成晶體,當用激光(337nm的氮激光)照射晶體時,基質分子吸收激光能量,樣品解吸附,基質-樣品之間發生電荷轉移使樣品分子電離。它從固相標本中產生離子,并在飛行管中測定其分子量,MALDI-TOF-MS一般用于肽質量指紋圖譜,非常快速(每次分析只需3~5min),靈敏(達到fmol水平),可以精確測量肽段質量,但是如果在分析前不修飾肽段,MALDI-TOF-MS不能給出肽片段的序列。濟南PRM靶向定量蛋白質組學項目蛋白質組學跟其它學科的交叉也將日益明顯和重要。
蛋白質組學研究內容:1.蛋白質鑒定:可以利用一維電泳和二維電泳并結合相關技術,利用蛋白質芯片和抗體芯片及免疫共沉淀等技術對蛋白質進行鑒定研究。2.翻譯后修飾:很多mRNA表達產生的蛋白質要經歷翻譯后修飾如磷酸化,糖基化,酶原刺激等。翻譯后修飾是蛋白質調節功能的重要方式,因此對蛋白質翻譯后修飾的研究對闡明蛋白質的功能具有重要作用。3.蛋白質功能確定:如分析酶活性和確定酶底物,細胞因子的生物分析/配基-受體結合分析。可以利用基因敲除和反義技術分析基因表達產物-蛋白質的功能。另外對蛋白質表達出來后在細胞內的定位研究也在一定程度上有助于蛋白質功能的了解。有的熒光蛋白表達系統就是研究蛋白質在細胞內定位的一個很好的工具。
蛋白質組學:質譜分析蛋白質組學的基本原理主要是通過測定被測樣品離子的理化性質來進行分析,根據樣品的質量譜圖和相關信息從而得到定性和定量結果。目前,蛋白質組學質譜分析一般是根據保留時間(retentiontime)、質荷比(m/z)、離子強度(intensity)這三個維度對肽蛋白質進行鑒定和定量,即3D蛋白質組學。4D蛋白質組學在3D蛋白質組學的基礎之上增加了第四維度,離子淌度(mobility),主要根據離子的形狀和截面對離子進行分離,能夠區分m/z差值非常小的肽段,使低豐度蛋白信號能夠被區分和識別出來。4D蛋白質組學基于timsTOFPro質譜儀,結合PASEF(ParallelAccumulationSerialFragmentation,同步累積連續碎裂)與TIMS(TrappedIonMobilitySpectrometry,離子遷移譜),可重復測量所有檢測離子的碰撞截面(CCS),能更快、更靈敏的進行蛋白質組定性和定量。在對早老性癡呆等人類重大疾病的臨床診斷和治理方面蛋白質組技術也有十分誘人的前景。
我們究竟怎么研究蛋白質組學呢?目前高通量檢測蛋白質的方法中,還是首推基于質譜的方法,納流液相可以將復雜樣品中的肽段高效地分離,然后依次進入質譜,對每個被離子化的肽段及其碎裂后碎片的荷質比進行分析,從而得到該肽段的序列信息,然后根據對應的色譜峰面積或者報告離子強度等信息,我們又可以得到該肽段的定量信息。蛋白組學研究怎么做?當下蛋白組學研究中應用比較普遍的技術是同位素標記定量(iTRAQ/TMT技術)。iTRAQ/TMT技術是利用DDA掃描模式,其掃描的方式是將一級質譜信號比較強的Top20的多肽進行二級打碎,然后進入二級質譜進行檢測。其優勢是二級譜圖采集的肽段信息都來源于同一條多肽,有利于后續的定性分析。蛋白質組學是以蛋白質組為研究對象,研究細胞、組織或者生物體蛋白質組成及其變化規律的科學。浙江Label free非標記定量蛋白質組學分析方法
蛋白質組學技術的發展已經成為現代的生物技術快速發展的重要支撐。南京定量乙酰化蛋白質組學分析研究
蛋白質組學在醫學的研究應用:蛋白質組學(Proteomics)是研究細胞、組織或生物體中蛋白質組成、定位、變化及其相互作用規律的科學。labelfree-非標定量法分析技術方法:非標定量法[Labelfree]是近年來重要的質譜定量方法,通過比較質譜分析次數或質譜峰強度,分析不同來源樣品蛋白的數量變化。蛋白質非標記定量技術(LabelFree)是通過液質聯用技術對蛋白質酶解肽段進行質譜分析,無需使用昂貴的穩定同位素標簽做內部標準,只需分析大規模鑒定蛋白質時所產生的質譜數據,比較不同樣品中相應肽段的信號強度,從而對肽段對應的蛋白質進行相對定量。南京定量乙酰化蛋白質組學分析研究