蛋白质组学常见问题
HPLC 篇
1 ． HPLC 灵敏度不够的主要原因及解决办法
样品量不足：解决办法为增加样品量
样品未从柱子中流出：可根据样品的化学性质改变流动相或柱子
样品与检测器不匹配：根据样品化学性质调整波长或改换检测器
检测器衰减太多：调整衰减即可。
检测器时间常数太大：解决办法为降低时间参数
检测器池窗污染：解决办法为清洗池窗。
检测池中有气泡：解决办法为排气。
记录仪测压范围不当：调整电压范围即可。
流动相流量不合适：调整流速即可。
检测器与记录仪超出校正曲线：解决办法为检查记录仪与检测器，重作校正曲线。
2 ．做 HPLC 分析时，柱压不稳定，原因何在? 如何解决?
原因可能有： ?
泵内有空气，解决的办法是清除泵内空气，对溶剂进行脱气处理；
比例阀失效，更换比例阀即可。
泵密封垫损坏，更换密封垫即可。
溶剂中的气泡，解决的办法是对溶剂脱气，必要时改变脱气方法；
系统检漏，找出漏点，密封即可。
梯度洗脱，这时压力波动是正常的。
3 ．我购买的 HPLC 柱验收测试时柱压过高，请问为什么?
柱压过高是 HPLC 柱用户最常碰到的问题。其原因有多方面，而且常常并不是柱子本身的问题，您可按下面步骤检查问题的起因。
拆去保护柱，看柱压是否还高，否则是保护柱的问题，若柱压仍高，再检查；
把色谱柱从仪器上取下，看压力是否下降，否则是管路堵塞，需清洗，若压力下降，再检查。
将柱子的进出口反过来接在仪器上，用 10 倍柱体积的流动相冲洗柱子， ( 此时不要连接检测器，以防固体颗粒进入流动性 ) 。这时，如果柱压仍不下降，再检查；
更换柱子入口筛板，若柱压下降，说明你的溶剂或样品含有颗粒杂质，正是这些杂质将筛
板堵塞引起压力上升。若柱压还高，请与厂商联系。一般情况下，在进样器与保护柱之间
接一个在线过滤器便可避免柱压过高的问题， SGE 提供的Rheodyne 7315 型过滤器就是解
决这一问题的最佳选择。
4 ．液相色谱中峰出现拖尾或出现双峰的原因是什么?
筛板堵塞或柱失效，解决办法是反向冲洗柱子，替换筛板或更换柱子。
存在干扰峰，解决办法为使用较长柱子，改换流动相或更换选择性好的柱子。
双向电泳篇
1. 重泡胀后的胶可以不用转移到另一个电泳槽，直接跑 2D 的一向吗？
一般情况下是可以的。但当上样量特别大时，可能会有一部分蛋白质没有被胶条吸收，这
样跑完 1D 和 2D 胶后，会有很多横向条纹。所以在这种情况下，最好在重泡胀后，将胶条
转移到另外一个电泳漕中进行电泳。
2. 为什么我在等电聚焦前加的矿物油在聚焦后会减少，暴露出了胶条的背面？
这是因为BioRad的电泳槽有个盖子。为了固定电泳槽中的胶条，这个盖子上设计了对应
的突起，以便压住胶条。由于虹吸作用，这个突起会导引矿物油到相邻的空电泳槽，从而
降低有胶条的电泳槽中的矿物油液面。如果由此把胶条暴露在空气中，那对等电聚焦的影
响将是毁灭性的。为了防止这个现象的发生，可以在相邻的空电泳槽里，也加入适量
（ 80 ％满）的矿物油。
3. 跑第一向时，为什么要设定一个电流的最大值电压(50 μ A/ 胶)？
电流的平方和功率成正比。电流增大，功率增大，放出的热量也随之增大，就会导致胶条
的温度增加。当温度超过30 摄氏度时，缓冲液里的尿素就容易解离，产生一些极性分子，从而对等电聚焦产生影响。
4. 跑第一向时，为什么刚开始的电压比较低，而后逐渐增高？
刚开始时，体系内的带电小分子比较多（比如无机盐和双极性分子）。所以在这个阶段，电流主要是由这些小分子的移动所产生的。由于这些分子质量小，移动他们不需要很高的电压。当这些小分子移动到他们的目的地时（无机盐移动到极性相反的电极；两性分子移动到对应的 pH 条带），体系内的蛋白质才开始肩负起运载电流的任务，逐渐向所对应的pH 区域移动。
5. 跑第一向时，为什么会产生一条蓝色的条带，并逐渐向酸性端移动？
蓝色条带是缓冲液中痕量的溴酚蓝被聚焦所产生的。溴酚蓝也是 pH 指示剂，当它移动到酸性区时（ pH4 ），颜色会变成黄色。溴酚蓝的这个移动过程大体上发生在极性小分子的聚焦之后，蛋白质大分子聚焦之前。
6. 跑第一向时，为什么电压总达不到预定值？
当上样量比较大时或体系内盐分比较多时，聚焦的电压有可能达不到所设定的数值。
7. 跑第一向时，在电压达到预定值后，电流为什么会降低？
当上样量比较少时，所有蛋白在较短的时间内就移动到所对应的 pH 值区域值，从而变成中性分子。这样，体系的电阻越来越大，在恒定的电压下，电流就会越来越小。
8. 跑第一向时，为什么在两个电极丝附近有气泡产生？
等电聚焦完成后，所有的蛋白质都移动到了相应的pI值区域，而成为中心分子。这是加在体系上的电压就开始电解水分子，在阳极产生氧气，在阴极产生氢气。
9. 重泡胀缓冲液(rehydration buffer)中的硫脲的作用是什么，双极性分子的作用是什么？
硫脲的作用是增加蛋白质的溶解性，特别是碱性蛋白的溶解性。双极性分子的作用也是增加蛋白质的溶解性。当蛋白移动到相应的 pH 值后，就变成了中性分子。而不带电荷的蛋白质分子容易聚集，从而降低其在随后的二向胶时的迁移效率，可能会造成竖的脱尾。而硫脲和双极性小分子则会鉴定中性蛋白质之间的相互作用，防止它们的聚集。
10. 怎样估计 2D 胶上蛋白质点的分子量和pI值？
可以用BioRad生产的 2D 胶标准蛋白来校准。也可以用体系内已知蛋白来做比对。
11. 为什么 2D 胶上的蛋白点有横的和竖的脱尾？
横的脱尾可能是： 1 ）一向等电聚焦不完全； 2 ）某些蛋白质本身的原因（糖蛋白）； 3 ）蛋白的丰度太高。竖的脱尾是因为跑二向时，蛋白的溶解度不好。
12. 什么成分会影响 2D 胶的效果？
核酸，盐，去垢剂等等。
13. 2D 胶的上样量应该在什么范围？
上样量和样品有关。样品内蛋白种类多的上样量要大些，这样每个点才有足够的量被检测到。一般的全细胞裂解体系，上样量大概在 100 微克（银染）到 500 微克（考染）之间。
14. 我的蛋白质浓度很低，应该用什么方法来浓缩？
蛋白质的浓缩有很多方法。大致有超滤法，沉淀法和透析法。超滤比较温和，对蛋白质不
会有修饰和改变，蛋白的种类一般不会有丢失。它的缺点是总样品的量可能会减少（被膜
所吸附）。另外超滤对样品的要求比较高。甘油，去垢剂都会堵塞滤膜，影响超滤的效果。沉淀法比较快速，容易操作，对盐，甘油，去垢剂的耐受性好。缺点是可能会有部分种类
的蛋白没有被沉淀下来（丢失）。沉淀法中，又以 TCA 法最为普遍使用。使用 TCA 法时，
一定要用冷的纯丙酮清洗蛋白沉淀两次，去处残留的 TCA 和其他沉淀下来的杂质。透析法
只使用于量比较大的样品，量小时，操作困难。透析法可以和超滤法联用。先把样品透析
到一个比较干净的环境（不含盐，甘油，去垢剂或其它杂质，比如碳酸氢氨溶液），然后
再进行超滤。
酶解篇
1. 用 Trypsin 酶解蛋白质时，碳酸氢氨的浓度应该是多少？
酶解时碳酸氢氨的浓度一般在 10 ～ 50 mM之间。碳酸氢氨的作用主要是提供一个碱性的
水解环境，因为Typsin的活力在 pH8 ～ 9 之间最高。最常用的碳酸氢氨浓度有 20 mM，
40 mM。盐浓度过大时，后续的冻干过程中会有较多的盐析出；盐浓度过小时，则不能有
效的提供碱性 pH 的水解环境（尤其是在样品的 pH 值低，而且体积大时）。为了确定酶解体系的 pH 值，可以用
2. Trypsin 储存液的作用是什么？
Trypsin 在 pH8 ～ 9 活力最高，所以为了防止酶的自水解， Trypsin 母液要处于一个酸性的
环境里以便长期保存。 Trypsin 储存液的 pH 大约是 5.3 ，是用来稀释母液用的。如果所需
的酶量较大，可以直接用碳酸氢氨溶液来稀释母液。如果酶解的样品少，可以用储存液来
稀释，这样剩余的酶液可以在 -800C 保存到下次使用。
3. Roche 的酶和Promega的酶，那个更好？
Roche 的酶有自降解，而Promega的酶基本上没有自降解。由于酶的自降解峰可以用来做
很好的内标，所以一定限度的酶自降解对 MALDI 数据的校准很有帮助。
4. 什么情况下需要用Ziptip来处理样品？
当样品含有大量的盐时，需要用Ziptip来除盐；当样品量很少，但体积比较大时（ 20 微
升以上）时，需要用Ziptip来浓缩。如果样品中有甘油， SDS ，或其他杂质时，Ziptip的
使用要格外当心，在这种情况下，Ziptip的填料容易被杂质堵塞；另外Ziptip使用不当时，样品会有损失。所以当样品比较珍贵（的来不易）时，最好先用其他样品做预实验，摸顺
条件后，再作真正的样品。
MALDI 篇
1. 怎样邮寄我的样品？
冻干的胶或干粉可以直接邮寄。切胶后的湿胶（不用做任何处理），放在 EP 管中 ( 不加任何缓冲液 ) ；用干冰速冻；邮寄时，置样品于足够的干冰中。液体样品的邮寄方式同湿胶
一样。
2. 为什么要使用内标？
用内标做校准可以大大减少MALDI-MS 的误差（<70ppm ），从而提高查库结果和可靠性。好的内标肽段需要有以下的要求：最好有两个肽（两点一线）；质量不要在大多数的肽段
范围内（ 1200 ～ 2500 Da ）；内标的量要与样品的量成比例；内标对其他肽段离子化的
抑止要小。我们实验室使用的内标是 25fmol 的——和——。不过，一般情况下，使用外
标做校准也可以达到比较满意的数据（<150ppm ）。所以，顾客可以根据自己的需要来选
择是否使用内标。
3. 我为什么还要提供正负空白胶正对照提供 (exact) 对照两块胶？
正负对照的两块胶是用来对整个鉴定过程做质量控制的。负对照（空白胶）主要是看样品
是否有污染（比如角蛋白的污染）；正对照（已知胶，比如同一块胶上的标准蛋白）主要
是检测酶解和质谱的效果是否正常。如果客户不能提供正负对照，我们可以使用自己预先
准备的胶条。如果顾客的样品量大（>10 个 2D 胶上的点），则顾客必须提供正负对照。
4. 对于胶上蛋白质的鉴定，我应该提供多少蛋白质？
一般情况下，考染能看得见的点都有机会鉴定出来。分子量在 2 － 5 万之间的蛋白质，鉴
定成功率一般比较大。分子量小的蛋白酶切位点少，合适的肽段（ 1000 ～ 3000 Da ）就少，所以鉴定的成功率相对较低。而分子量太大的蛋白质，在同等质量的情况下，蛋白的
摩尔数 (pmol) 较少；而且查库时匹配肽段的覆盖率会比较低（因为整个蛋白质较大），从而影响鉴定的成功率。
5. 为什么我的 MALDI 图谱中都是相差 44Da 的峰，肽段的峰则全被抑制了？
相差 44Da 的峰可能是 Triton X 峰，也可能是 polymer （ -CH2CHOH- ）峰。这些 polymer 是
从 EP 管的内壁沥滤（ leaching ）出来的。所以样品中不能含有 Triton X 。另外实验中不能
使用加有可塑剂（ plasticizer ）或塑料软化剂的离心管（比如 PCR 管）来装取样品。最好
是使用进口 EP 管。另外，可以用 60 ％的乙腈 /0.1%TFA 去清洗 EP 管的内壁以防沥滤。清
洗后，要等到残留液都挥发（ air dry or speed vac）后再装样品。此过程中要注意不让杂质灰尘落入管内。另外，试验操作过程中所佩戴的塑胶手套也可能有可塑剂。所以一定要佩
戴无尘的手套。每次用手打开或触摸盛有样品的 EP 管时，一定注意不要碰到 EP 管盖的内壁。开盖时，可以使用 Eppendorf 枪上的金属拉杆（动作如开啤酒瓶盖儿）。从冻干机中
取出 EP 管时，最好拿在盖子和管子的连接部分或盖子的突出部分。胶的染色和脱色中，
尽量不要触摸胶（即便是带了手套）。可以用厨房用的铲子（带镂空的那种，超市里有卖）来操作。
6 ．各种去垢剂对 MALDI 有何影响？
离子型去垢剂对 MALDI 的影响要比非离子型去垢剂大。去垢剂浓度越高，影响越大。
在浓度为 1.0% (w/v) 时 : 除了一些糖类的非离子型去垢剂，大部分去垢剂会把蛋白质的信号减低 10 倍。
At 0.01% detergent concentration (w/v): 只有 SDS 和牛磺胆酸影响信号。但它们会使信号减低超过 20 倍。
在浓度为 0.1% (w/v) 时 : 不同的去垢剂对信号的影响差别比较大。具体效果见下表。信号指有去垢剂时的信号和无去垢剂时的信号之比。
参考文献：Vorm, Ole, Brian T. Chait and Peter Roepstorff, Mass Spectrometry of Protein Samples Containing Detergents , 41th ASMS Conference Proceedings, (1994) 621a-621b.
7 ．为什么我的 MALDI 图谱中都是相差 111Da 的峰？
有可能样品在超虑时接触了聚砜树脂（polysulfone）的膜。Polysulfone有四个峰。各个系列的峰之间相差 111Da 。
8. 怎样避免角蛋白的污染？
常见的角蛋白有四种，主要是从皮肤屑（直接接触）和头皮屑（空气传播）中来的。质谱中检测到的角蛋白峰应该是在酶解前就进入样品中来的（主要是在染胶，脱色，切胶和加酶这四步）。试验中一定要佩戴手套；一定要仔细清洗染胶的容器（先用 70 ％酒精洗，再用去离子水洗）；切胶要带口罩，并在通风橱中进行。另外，从来源于实验操作人员穿着的毛衣中的羊的角蛋白也被检测到过，所以试验中要穿试验服。
9 ． MALDI 检测时，有那些常见的角蛋白峰？
质谱中常见的角蛋白峰有：
1319.575, 1349.679, 1474.741, 1474.777, 1656.785, 1706.742, 1715.843, 1739.697, 1790.719, 1838.984, 1889.849, 1992.969, 2090.874, 2285.116, 2382.943, 2399.203, 2500.059, 2509.123, 2650.381, 2704.152, 2830.185, 3222.272, 3223.368, 3311.299
其中最常见，强度又高的有 ( 按强度排列 ) ：
1. 238
2.9
2. 1706.7
3. 270
4.1
4. 3311.3
这些数据是从多次实验中总结得来的，实验条件不同，可能会得到不同的结果。
10. 单一同位素肽段质量（monoisotopic peptide mass）和平均同位素肽段质量（average peptide mass）有什么不同？
组成蛋白质的原子在自然界中存在着不同比例的同位素（见下表）。所以含有这些同位素
原子的肽段的质量比不含任何同位素的肽段的质量要大。不含任何同位素的肽段的质量叫
单一同位素肽段质量；同一种肽段所有的同位素形式（包括含同位素的，也包括不含同位
素的）的质量的平均数叫平均同位素肽段质量。
11. 怎样在质谱的图谱上确定单一同位素峰和平均同位素峰?
在分辨率低的质谱图谱上，所显示的峰一般是平均同位素峰。但目前常用的质谱方法（比
如 MALDI-TOF ）分辨率一般都很高，一般的小分子（比如肽段）常含有 4 到 5 个同位素峰，其中分子量最小的那个就是单一同位素峰。但是，当用质谱检测大分子（比如完整蛋白质）时，同位素峰的数目很多，难以在图谱上区分。在这种情况下，使用平均同位素质量会比
较更有意义。
12. 同位素峰之间一定是相差 1 Da 吗？
同位素肽段的质量（ m ）一般是相差 1 Da ，但因为质谱检测到的峰是肽段的质荷比
（ m/z ），而不是质量本身，所以在肽段带有多个电荷的情况下，其质荷比相差要小于 1 。如果检测到的肽段带一个电荷，那同位素峰之间是相差1 ；如果检测到的肽段带两个电荷，那同位素峰之间便相差 0.5 ；如果检测到的肽段带三个电荷，那同位素峰之间便差 0.33 ；
以此类推。所以从同位素峰之间的间距，可以推断出肽段的带电情况（ z ），从而推断出
肽段的单一同位素质量 [(m/z)*z] 。
13. 哪种离子化方式产生的肽段易带多个电荷？
在蛋白质组学所涉及的质谱技术中，常见的离子化方式有 MALDI 和 ESI 。目前，对这两种
方法的原理和离子化的具体细节还没有一个公认的阐述。但经验表明， MALDI 所产生的离子化肽段只带一个电荷（正离子方式）。而 ESI 所产生的离子化肽段往往带有多个电荷。
14. 单一同位素峰一定是最高的峰吗？
单一同位素峰一定是一组峰里面质荷比最低的，但不一定是最高的。当肽段的分子量较小时，其所含的原子总数也少，所以整个肽段含有同位素原子的几率也比较小。这时，单一
同位素峰往往是最高的峰。当肽段的分子量增大时，其带有同位素原子的几率也随之增大。在这种情况下，＋ 1 Da ，甚至＋ 2 Da 的同位素峰有可能成为最高峰。统计表明，当肽段
的分子量超过 2500 Da 时，最高峰往往不是单一同位素峰。
15. 单一同位素峰的鉴定有什么意义？
单一同位素峰的鉴定对后续的查库工作有重要意义。质谱法鉴定蛋白质一般是把得到的质
核比数据和数据库里的数据比对。所以，如果所采集的数据里混有不是单一同位素峰的质量，那么就有可能在查库时找不到目标蛋白质，或是找到其他的蛋白质，从而严重影响比
对的效率和真实性。
16 ．氨基酸有那些常见的修饰？各种修饰对分子量的改变是多少？
氨基酸常见的修饰。氨基酸所有的修饰.
蛋白质组学研究方法选择及比较
蛋白质组学研究方法选择及比较 目前研究蛋白组学的主要方法有蛋白质芯片及质谱法，本文将从多方面对两种研究方法进行了解与比较； 蛋白质芯片（Protein Array） 将大量不同的蛋白质有序地排列、固定于固相载体表面，形成微阵列。利用蛋白质分子间特异性结合的原理，实现对生物蛋白质分子精准、快速、高通量的检测。 主要类型： ●夹心法芯片(Sandwich-based Array) ●标记法芯片(Label-based Array) ●定量芯片(Quantitative Array) ●半定量芯片(Semi-Quantitative Array) 质谱（Mass Spectrometry） 用电场和磁场将运动的离子按它们的质荷比分离后进行检测，测出离子准确质量并确定离子的化合物组成，即通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法。 主要类型：
●二维电泳+质谱(2D/Mass Spectrometry, MS) ●表面增强激光解吸电离飞行时间质谱(Surface-enhanced laser desorption/ionization- time of flight, SELDI) ●同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ) Protein Array or Mass Spectrometry？ 如何选择合适的研究方法？以下将从六个方面进行比较与推荐： 1.筛查蛋白组学表达差异 建议选择：RayBiotech（1000个因子的芯片）+质谱 a)不同的方法学有不同的特点：对于质谱，可以筛查到未知的蛋白，但是对于分子量大、 低丰度的蛋白质，质谱的灵敏度和准确性有一定的限制。 b)不同的方法能筛查到的目标不同：根据Proteome Analysis of Human Aqueous Humor 一文中报道，质谱筛查到的差异蛋白集中在小分子与代谢物。而用RayBiotech芯片筛查到的结果，多是集中在细胞因子、趋化、血管、生长等等。 c)质谱筛查到355个蛋白，而RayBiotech抗体芯片也筛查到328个蛋白，且用定量芯片 验证25个蛋白有差异，这些蛋白是质谱找不到的。目前RayBiotech夹心法抗体芯片已经可以检测到1000个蛋白，采用双抗夹心法，尤其是对于低丰度蛋白，有很好的灵敏度和特异性，很多的低丰度蛋白是抗体芯片可以检测出来，而质谱检测不到的，且样品不经过变性和前处理，保持天然状态的样品直接检测，对于蛋白的检测准确度高。 d)质谱的重复性一直是质谱工作者纠结的问题，不同操作者的结果，不同样品处理条件， 峰值的偏移等影响因素都会产生大的影响；RayBiotech的夹心法芯片重复性高。
医用生物学期末复习重点
2012—20XX年《医学生物学》期末复习重点 考试时间：20XX年12月31日13:30—14:30 题型：名词解释20分；单选20分；判断题20分；简答题40分。 1、蛋白质的概念：蛋白质是构成细胞结构的主要成分, 是生命的重要物质基础之一, 具有非常复杂的生物学功能： ①作为结构成分；②运输和传导作用；③收缩运动作用； ④免疫保护作用；⑤催化作用。 由氨基酸构成。 2、蛋白质的分子结构： 一级结构：在以肽键为主键，二硫键为副键的多肽链中，氨基酸的排列顺序，即为一级结构，是蛋白质分子的线性平面结构；蛋白质的一级结构，决定着不同蛋白质各自特定的空间结构和功能。 二级结构：肽链上相邻近的氨基酸残基间靠氢键维系的有规律、重复有序的空间结构，有α螺旋、β折叠和三股螺旋。 3、蛋白质的变构和变性的概念： 变构是指蛋白质通过构象变化而实现调节其功能的现象； 变性是指蛋白质受到某些理化因素的作用，其高级结构被破坏、生物活性随之丧失的现象。 共同点：高级结构变化，都不涉及一级结构。 不同点：变构是高级结构改变，导致生物功能变化，并不是失去功能，变化是可逆的。 变性是高级结构完全破坏，无生物活性。 注：蛋白质特定的空间结构是行使生物功能的基础。 4、单位膜的概念：由脂双层及嵌合蛋白质构成的一层生物膜。是包围在整个细胞最外层的薄膜。各种细胞的细胞膜以及各种细胞内膜在电镜下都呈“暗-明-暗”的三层式结构，即内外两层致密的深色层，厚度约为2nm，中间一层疏松的浅色带，厚度为3.5nm：
5、穿膜运输的种类及特点： 1）被动运输指物质顺浓度梯度（从高浓度到低浓度），不需要消耗代谢能的运输方式； I、简单扩散：物质从浓度较高一侧直接穿过膜的脂质双分子层向浓度较低的一侧转运（物质顺浓度梯度的单纯的扩散作用），不需借助载体。只有疏水分子及不带电的极性小分子以此方式过膜。 II、离子通道扩散：极性很强的水化离子通过细胞膜上的特异离子通道蛋白从高浓度向低浓度方向的转运。 III、易化扩散：非脂溶性物质或亲水性物质（如葡萄糖、氨基酸、核苷酸、金属离子以及细胞代谢物）借助细胞膜上的载体蛋白帮助，顺浓度梯度方向的跨膜转运。（物质顺浓度梯度，需借助特定的载体蛋白的物质运输。不带电荷的较大的极性分子以及一些离子以此方式运输。） 2）主动运输指物质逆浓度梯度（从低浓度到高浓度），需消耗能量，并需专一性的载体蛋白。 I、Na+-K+泵：是镶嵌在质膜上的蛋白质，也是一种Na+-K+ ATP酶，既有载体的功能， 也具有酶的活性。 II、Ca2+泵：是存在于质膜和内质网膜上的一种跨膜蛋白。 III、H+泵：能将H+泵出细胞，建立和维持跨膜的H+电化学梯度来驱动转运溶质进入细胞。 IV、N a+-K+泵驱动的协同运输：主动运输并不直接利用A TP，而是依靠Na+-K+泵维持Na+的跨膜梯度的驱动而进行的伴随运输，是一种间接利用ATP的主动运输方式。 6、膜泡运输的种类及特点：质膜对大分子化合物或颗粒不能通透，它们在细胞内运转时都由膜包围，形成细胞质小泡，故称膜泡运输。都是需能的主动运输。 1）、胞吞作用：质膜内陷将外来的大分子和颗粒包围，形成小泡转运到细胞内的过程。 I、吞噬作用：细胞吞噬较大的固体颗粒物质或大分子复合体（如细菌、细胞碎片）的过程。 II、胞饮作用：细胞摄取液体和溶质的过程。
医学免疫学期末复习重点总结
第五章补体系统第一节补体概述 补体系统（complement system）：系统包括30余种组分，其广泛存 在于血清、组织液和细胞膜表面，是一个具有精密调控机制的蛋白质反应系统。血浆中补体成分在被激活前无生物学功能，经活化后具有酶活性和多种生物学效应（简称补体）。（一）补体系统的组成 1.补体固有成分⑴C1(C1q、C1r、C1s)、C2～C9； ⑵甘露糖结合凝集素(MBL)，MBL相关丝氨酸蛋白酶（MASP）；⑶B因子、D因子（factor B, factor D）。 2.补体调节蛋白：以可溶性或膜结合形式存在、参与补体活化和效应的一类蛋白质分子，如：备解素、C1抑制物、C4结合蛋白、I因子等等。 3. 补体受体：指存在于不同细胞膜表面、能与补体激活过程所形成的活性片段相结合、介导多种生物效应的受体分子。包括：CR1～CR5、C3aR、C5aR、C1qR等（二）补体组分的命名 ①以“complement”的首字母结合发现顺序命名，如C1 ～C9； ②以英文大写字母命名为“因子”，如B因子、D因子、P因子、H因 子； ③补体的裂解片段以该成分的符号后加小写英文字母表示，如C3a、 C4b； ④具有酶活性的成分或复合物则在其符号上加一横线表示，如 C3bBb； ⑤补体调节蛋白多以功能命名，如C1抑制物（C1INH）、C4结合蛋 白（C4bp）、衰变加速因子(DAF)；（三）补体的生物合成 约90%血浆补体成分由肝脏合成，少数成分由肝脏以外的细胞合成， 例如：C1由肠上皮和单核/巨噬细胞产生；D因子由脂肪组织产生。 多种促炎细胞因子（如IFN-γ、IL-1、TNF-α、IL-6等）可刺激补 体基因转录和表达。感染、组织损伤急性期以及炎症状态下，补体产生增多，血清补体水平升高。第二节补体激活 补体固有成分以非活化形式存在于体液中，其通过级联酶促反应而被激活，产生具有生物学活性的产物。已发现三条补体激活途径，经典激活途径、旁路途径、MB途径 具有共同的末端通路——攻膜复合体的形成及细胞溶解效应。 补体三条活化途径示意图 （一）经典激活途径(classical pathway) 1. 参与的补体成分：C1—C9 2. 激活物:与抗原结合的IgG、IgM分子另外，C反应蛋白、细菌脂多糖(LPS）、髓鞘脂和某些病毒蛋白（如HIV的gp120）等也可作为激活物。3．活化过程(1) C1q与2个以上Fc段结合可发生构型改变，使与C1q结合的C1r活化，活化的C1r激活C1s的丝氨酸蛋白酶活性。 (2) C1s的第一个底物是C4：在Mg2+存在下，使C4裂解为C4a和C4b . (3) C1s 的第二个底物是C2分子：在Mg2+存在下，C2与C4b形成复合物，被C1s裂解而产生C2a和C2b；C2a可与C4b结合成复合物即C3转化酶; (4) C3转化酶使C3裂解为C3a和C3b，新生的C3b可与C4b2b中C4b结合，形成C5转化酶，进入终末途径. 补体激活经典途径
蛋白质组学研究的完整解决方案
蛋白质组学研究的完整解决方案 人体内真正发挥作用的是蛋白质，蛋白质扮演着构筑生命大厦的“砖块”角色，随着破译生命密码的人类基因组计划进入尾声，一个以蛋白质和药物基因学为研究重点的后基因组时代已经拉开序幕，蛋白质将是今后的重点研究方向之一。然而，蛋白质的分离和鉴定非常费时，目前测定蛋白质的技术远远落后于破译基因组的工具，最好的实验室每天只能分离和识别出100种蛋白质。据估计，人体内可能有几十万种蛋白质，这大概需要10年时间进行识别。 为了加快蛋白质组学研究进程，以专业生产蛋白质组学研究设备而著称的美国Genomic Solution Inc.公司开发了完整的蛋白质组学解决方案，由一系列机械手臂与软件，并结合了二维电泳实验设备与质谱仪，可以进行高效、自动化且具重复性的试验分析。在Genomic solution值得信赖的技术平台上，你的研究工作将更富成效，重复性更好。在这一整套Investigator平台上，各仪器之间配合无隙，由于它的整合性及标准性，使得研究进程大大加快，原来需要9—12个月才能获得数据结果发表的时间减少到9—12周。这套完整的系统具备蛋白质组研究所需的众多功能：2-D电泳、图像获取、2-D胶分析、蛋白样品切割、蛋白消化、MALDI样品准备、消化及点样、数据分析整合，再加上制备好的胶、试剂及附件，使研究工作可以立即展开。此套设备为进行蛋白质组学研究的利器,大大加速了蛋白质分离和鉴定的速度。该系统主要由以下几部分组成： 一、2-D电泳系统（Investigator? 2-D Electophoresis System） 该系统主要进行2D PAGE第一向等电聚焦凝胶电泳和第二向SDS-PAGE电泳，设备包括2-D电泳系统所需的各种设备，如pHaser?（IPG胶条电泳）、管状制胶设备、二维电泳装置、电源设备、半导体冷却器及各种相关的蛋白纯化试剂盒。 产品特征： * 提供2D PAGE电泳所需的各种设备，使电泳更加简便，大大节约研究时间 * 高分辨率：有效的第一向等电聚焦凝胶电泳和23cm X 23cm第二向SDS-PAGE大面积板胶提供清晰的电泳图像，有效提高单体、磷酸化和糖基化蛋白的分离 * 大容量：可同时容纳15块1mm一维管状胶，或8块2-3mm管状胶；10块IPG胶条和10块二维电泳板胶 * 灵活性：该系统用于管状胶、IPG 胶条、预制胶、自制胶和SDS PAGE胶使用 * 恒温：高效的半导体制冷装置保证电泳体系温度恒定，温度变化< 0.5℃ * 专门为高分辨率2D PAGE而设计的电源系统 * 提供超纯的相关化学试剂和药品
细胞生物学期末复习重点
三、名词解释 1.常/异/染色质: 常染色质是指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，用碱性染料染色时着色浅的那些染色质; 在细胞周期中，间期、早期或中、晚期，某些染色体或染色体的某些部分的固缩常较其他的染色质早些或晚些，其染色较深或较浅，具有这种固缩特性的染色体称为异染色质。具有强嗜碱性，染色深，染色质丝包装折叠紧密，与常染色质相比，异染色质是转录不活跃部分，多在晚S期复制。 2. 细胞融合: 是在自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。 3. 膜泡（囊泡）运输:大分子和颗粒物质被运输时并不直接穿过细胞膜，都是由膜包围形成膜泡，通过一系列膜囊泡的形成和融合来完成转运的过程， 4. 干细胞：干细胞是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。干细胞在形态上具有共性，通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大，细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。 5. 细胞信号转导：是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。 6. 胞间连丝:在初生纹孔场上集中分布着许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔，与相邻细胞的原生质体相连。这种穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝。 7. 核小体：核小体是染色体的基本结构单位，由DNA和组蛋白(histone)构成，是染色质（染色体）的基本结构单位。由4种组蛋白H2A、H2B、H3和H4，每一种组蛋白各二个分子，形成一个组蛋白八聚体，约200 bp的DNA分子盘绕在组蛋白八聚体构成的核心结构外面，形成了一个核小体。 8. 天线色素：天线色素是能够吸收光的色素，又称捕光色素或光吸收色素，位于类囊体膜上，只具有吸收聚集光能的作用，而无化学活性。 9、第二信使：细胞可通过两个途径将细胞外的激素类信号转换成细胞内信号，然后通过级联放大作用引起细胞的应答。这种由细胞表面受体转换而来的细胞内信号通常称为第二信使。 10、蛋白质分选：在细胞质基质中的核糖体上合成的蛋白质被转运至细胞特定部位的过程。 11、半自主性细胞器：自身含有遗传表达系统（自主性）；但编码的遗传信息十分有限，其RNA转录、蛋白质翻译、自身构建和功能发挥等必须依赖核基因组编码的遗传信息（自主性有限）。叶绿体和线粒体都属于半自主性细胞器。 12、蛋白质寻靶：游离核糖体合成的蛋白质在细胞内的定位是由前体蛋白本身具有的导向信号决定，故游离核糖体上合成的蛋白质在合成释放后需要寻找自己的目的地称为蛋白质寻靶。 13、细胞分化：在个体发育中，一种相同的细胞类型逐渐在形态、结构和功能上产生稳定性差异的而形成不同细胞类型的过程。
分子生物学期末复习试题及答案(可编辑修改word版)
一、名词解释 分子生物学：包括对蛋白质和核酸等生物大分子的结构与功能，以及从分子水平研究生命活动 RNA 组学：RNA 组学研究细胞中 snmRNAs 的种类、结构和 功能。同一生物体内不同种类的细胞、同一细胞在不同时间、不同状态下 snmRNAs 的表达具有时间和空间特异性。增色 效应: DNA 变性时其溶液 OD260增高的现象。 减色效应: DNA 复性时其溶液 OD260降低的现象。 T m:变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为 DNA 的 解链温度，又称融解温度(melting temperature, Tm)。其 大小与 G+C 含量成正比。 解链曲线：如果在连续加热 DNA 的过程中以温度对 A260 （absorbance，A，A260代表溶液在260nm 处的吸光率） 值作图，所得的曲线称为解链曲线。 DNA 复性：在适当条件下，变性 DNA 的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。 核酸分子杂交：在 DNA 变性后的复性过程中，如果将不同 种类的 DNA 单链分子或 RNA 分子放在同一溶液中，只要两 种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜 的条件（温度及离子强度）下，就可以在不同的分子间形 成杂化双链，这种现象称为核酸分子杂交。 基因：广义是指原核生物、真核生物以及病毒的 DNA 和RNA 分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位。狭义指能产生一个特定蛋白质的 DNA 序列。 断裂基因：不连续的基因称为断裂基因，指基因的编码序列在 DNA 上不连续排列而被不编码的序列所隔开。 重叠基因：核苷酸序列彼此重叠的2个基因为重叠基因， 或称嵌套基因。 致死基因：删除后可导致机体死亡的基因。 基因冗余：由于一基因在个体中有若干份拷贝，当删除其中一个时，个体的表型不发生明显变化。 DNA 重组：DNA 分子内或分子间发生遗传信息的重新组合，又称为遗传重组或基因重排。 同源重组：发生在同源序列间的重组称为同源重组，又称基本重组。 接合作用：当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时，质粒 DNA 从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌） 的DNA 转移称为接合作用(conjugation)。 转化作用：通过自动获取或人为地供给外源 DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型，称为转化作用(transformation)。 转导作用：当病毒从被感染的（供体）细胞释放出来、再次感染另一（供体）细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的 DNA 转移及基因重组即为转导作用 位点特异重组：位点特异重组(site-specific recombination) 是由整合酶催化，在两个 DNA 序列的特异位点间发生的整合。 12-23规则：重组发生在间隔为12bp 到23bp 的不同信号序列之间，称为12-23规则。 转座子：（transposon）在基因中可以移动的一段 DNA 序列。 转座：由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座(transposition)。 克隆：来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。 DNA 克隆：应用酶学的方法，在体外将各种来源的遗传物质（同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA）与载体DNA 接合成一具有自我复制能力的DNA 分子——复制子(replicon)，继而通过转化或转染宿主细胞，筛选出含有目的基因的转化子细胞，再进行扩增提取获得大量同一 DNA 分子，也称基因克隆或重组 DNA (recombinant DNA)。 基因工程：(genetic engineering)实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基因工程，又称重组DNA 工艺学。限制性核酸内切酶：(restriction endonuclease, RE) 是识别DNA 的特异序列, 并在识别位点或其周围切割双链 DNA 的一类内切酶。 同功异源酶：来源不同的限制酶，但能识别和切割同一位点，这些酶称同功异源酶。 同尾酶：有些限制性内切酶虽然识别序列不完全相同，但切割 DNA 后，产生相同的粘性末端，称为同尾酶。 载体：为携带目的基因，实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些 DNA 分子。 复制：(replication)是指遗传物质的传代，以母链 DNA 为模板合成子链 DNA 的过程。 半保留复制：（semi-conservative replication）DNA 生物合成时，母链 DNA 解开为两股单链，各自作为模板(template)按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的 DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的 DNA 都和亲代 DNA 碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。 复制子：（replicon）DNA 分子中能独立进行复制的单位称为复制子。习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子。 复制眼：（replication eye）DAN 正在复制的部分在电镜下观察起来犹如一只眼睛，称为复制眼。 复制叉：（replication fork）复制一开始，复制起始点要形成一个特殊的叉型结构，是复制有关的酶和蛋白质组
蛋白质组学复习资料
蛋白质组学复习资料 一、名词解释 1、蛋白质组学：蛋白质组学是研究与基因对应的蛋白质组的学科，蛋白质组（proteome）一词，源于蛋白质（protein）与基因组（genome）两个词的杂合，意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”,即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。 2、二维（双向）电泳原理：根据蛋白质的等电点和相对分子质量的特异性将蛋白质混合物在第一个方向上按照等电点高低进行分离，在第二个方向上按照相对分子质量大小进行分离。二维电泳分离后的蛋白质点经显色，通过图象扫描存档，最后是呈现出来的是二维方向排列的，呈漫天星状的小原点，每个点代表一个蛋白质。 3、三步纯化策略： 第一步:粗提。纯化粗样快速浓缩 (减少体积) 和稳定样品 (去除蛋白酶) 最适用层析技术: 离子交换/疏水层析 第二步：中度纯化。去除大部分杂质 最适用层析技术: 离子交换/疏水层析 第三步：精细纯化。达到最终纯度(去除聚合物,结构变异物) 最适用层析技术:凝焦过滤/离子交换/疏水层析/反相层析 4、高效纯化策略：在三步纯化蛋白质过程中，同时考虑到纯化的速度、载量、回收率及分辨率的纯化策略。 5、离子交换色谱：离子交换色谱中的固定相是一些带电荷的基团，这些带电基团通过静电相互作用与带相反电荷的离子结合。如果流动相中存在其他带相反电荷的离子，按照质量作用定律，这些离子将与结合在固定相上的反离子进行交换。固定相基团带正电荷的时候，其可交换离子为阴离子，这种离子交换剂为阴离子交换剂；固定相的带电基团带负电荷，可用来与流动相交换的离子就是阳离子，这种离子交换剂叫做阳离子交换剂。阴离子交换柱的功能团主要是－NH2，及－NH3 ：阳离子交换剂的功能团主要是－SO3H及－COOH。其中-NH3 离子交换柱及-SO3H离子交换剂属于强离子交换剂，它们在很广泛的pH范围内都有离子交换能力；-NH2及-COOH 离子交换柱属于弱离子交换剂，只有在一定的pH值范围内，才能有离子交换能力。离子交换色谱主要用于可电离化合物的分离，例如，氨基酸自动分析仪中的色谱柱，多肽的分离、蛋白质的分离，核苷酸、核苷和各种碱基的分离等。 6、吸附色谱：吸附色谱系色谱法之一种，利用固定相吸附中对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离，吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程。洗脱次序∶一般为正相，即：极性低的先被洗脱。 7、PCR扩增：PCR技术（polymerase chain reaction）技术能把单个目的基因大量扩增，这个方法必须在已知基因序列或已知该基因所翻译的氨基酸序列。进而推断出因序列的情况下使用。PCR的每次扩增循环包括三步:1）变性,在高温下把双链靶DNA 拆开； 2）在较低的温度下使引物与靶DNA互补； 3）在中间温度下，在DNA多聚酶作用下，引物按模板DNA延长。典型的PCR包括30～50循环，如此重复循环，使被扩增的靶核苷酸以几何级数扩增。 8、基因组文库 基因文库是指整套由基因组DNA片段插入克隆载体获得的分子克隆这总和。 广义的基因文库指来于单个基因组的全部DNA克隆，理想情况下应含有这一基因组的全部DNA序列（遗传信息），这种基因文库常通过鸟枪法获得。 狭义的基因文库有基因组文库和cDNA文库之分。基因文库可用于研究基因的结构、功能和筛选基因工程的目的基因。 9、cDNA文库:以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA 文库。真核生物基因组DNA庞大，复杂度是mRNA和蛋白质的100倍左右，而且含有大量的重复序列，和不被表达的间隔子。这是从染色体DNA出发材料直接克隆目的基因的主要困难。而从mRNA出发的cDNA克隆比基因组克隆要简单得多。 10、基因芯片 基因芯片又叫DNA芯片（DNA chip)，DNA微阵列（DNA microarray), DNA集微芯片（DNA microchip）,寡核苷酸阵列（oligonucleotide array）。 是一种将核酸分子杂交原理与微电子技术相结合而形成的高新生物技术。 将靶标样品核酸或探针中的任一方按阵列形式固定在固相载体（硅片、尼龙膜、聚丙烯膜、硝酸纤维素膜、玻璃片等）上，另一方用荧光分子标记后，加样至微阵列上杂交，然后用荧光扫描或摄像技术记录，通过计算机软件分析处理，获得样品中大量的基因序列和表达信息。 11、基因敲除：基因敲除（gene knock out），又称基因打靶（gene targeting）,是指用外源的DNA与受体细胞基因组中顺序相同或非常相近的基因发生同源重组，整合至受体细胞基因组中并得以表达的一种外源DNA导入技术。对一个结构已知但功能未知的基因，从分子水平上设计实验，将该基因敲除，或用其他顺序相近基因取代，然后从整体观察实验动（植）物，推测相应基因的功能。 12、同源建模：是一种蛋白质结构预测方法，具体指是利用同同源蛋白质结构为模板来预测未知蛋白质的结构。同源性大于50％时，结果比较可靠；30～50％之间，其结果需要参考其它蛋白的信息。同源性小于30％时，人们一般采用折叠识别方法。同源性更小时，从无到有法更有效。 13、Gene：合成有功能的蛋白质或RNA所必需的全部DNA（部分RNA病毒除外），即一个基因不仅包括编码蛋白质或RNA的核酸序列，还应包括为保证转录所必需的调控序列。 14.genome：细胞或生物体中，一套完整单体的遗传物质的总和，即某物种单倍体的总DNA。对于二倍体高等生物来说，其配子的DNA总和即一组基因组，二倍体有两份同源基因组。 15.Protein：生物体中广泛存在的一类生物大分子，由核酸编码的α氨基酸之间通过α氨基和α羧基形成的肽键连接而成的肽链，经翻译后加工而生成的具有特定立体结构的、有活性的大分子。 16.exon：外显子(expressed region)是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。 17.蛋白质组学研究的两条途径：一条是类似基因组学的研究，即力图"查清"人类大约3万到4万多基因编码的所有蛋白质，建立蛋白质组数据库，即组成蛋白质组学研究；另一条途径，则是着重于寻找和筛选引起2个样本之间的差异蛋白质谱产生的任何有意义的因素，揭示细胞生理和病理状态的进程与本质，对外界环境刺激的反应途径，以及细胞调控机制，同时获得对某些关键蛋白的定性和功能分析，即比较蛋白质组学研究。 18.组成蛋白质组学研究(结构蛋白质组学) 这是一种针对有基因组或转录组数据库的生物体或组织、细胞，建立其蛋白质或亚蛋白质组(或蛋白质表达谱)及其蛋白质组连锁群的一种全景式的蛋白组学研究，从而获得对有机体生命活动的全景式认识。 应该认识到，全基因组研究的发端和升温，是由于大规模基因组测序技术的实现和其后高通量的基因芯片技术的发展所推动的。而蛋白质组迄今还不具备相应的技术基础，且大规模的高通量DNA研究是建立在4种碱基及其配对性质的相对单一和简
蛋白质组学期末复习题
蛋白质组学相关试题及答案 解释 1． Proteome(蛋白质组)：由一个细胞或者组织的基因组所表达的全部相应的蛋白质，称为蛋白质组。 2. Proteomics(蛋白质组学)：指应用各种技术手段来研究蛋白质组的一门新兴学科，即研究细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同，对相关蛋白质进行分类和鉴定。更重要的是蛋白质组学的研究要分析蛋白质间相互作用和蛋白质的功能. 3. Mass Spectrometer（质谱仪）：质谱仪是一个用来测量单个分子质量的仪器，但实际上质谱仪提供的是分子的质量与电荷比（m/z or m/e）。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。质谱仪最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量及相对丰度。 4. Proteome sample holographic preparation（蛋白组样品的全息制备）：（1）keep protein information （2）adapted to separation and identification methods （3）different samples,different extraction. 蛋白质样品制备是蛋白质组研究的第一步，也是最关键的一步。因为这一步会影响蛋白质产量、生物学活性、结构完整性。因此要用最小的力量使细胞达到最大破坏程度同时保持蛋白质的完整性。原则是，保持蛋白质的所有信息；选择合适的分离和鉴定方法；对于不同的样品要用不同的提取方法。 5. Post translational modification(蛋白质翻译后修饰) 肽链合成的结束，并不一定意味着具有正常生理功能的蛋白质分子已经生成。已知很多蛋白质在肽链合成后还需经过一定的加工（processing）或修饰，由几条肽链构成的蛋白质和带有辅基的蛋白质，其各个亚单位必须互相聚合才能成为完整的蛋白质分子。 6. De novo sequencing(从头测序) 从头测序为蛋白质组研究提供了一种不用借助于任何蛋白质序列数据库信息，直接解读串联质谱数据的方法。其基本算法主要由4个部分组成：质谱图的构建、
质谱技术在蛋白质组学研究中的应用_甄艳
第35卷 第1期2011年1月 南京林业大学学报(自然科学版) J o u r n a l o f N a n j i n g F o r e s t r y U n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n ) V o l .35,N o .1 J a n .,2011 h t t p ://w w w .n l d x b .c o m [d o i :10.3969/j .i s s n .1000-2006.2011.01.024] 收稿日期:2009-12-31 修回日期:2010-10-26 基金项目:国家自然科学基金项目(31000287);江苏省高校自然科学基础研究项目(10K J B 220002) 作者简介:甄艳(1976—),副教授,博士。＊施季森(通信作者),教授。E -m a i l :j s h i @n j f u .e d u .c n 。 引文格式:甄艳,施季森.质谱技术在蛋白质组学研究中的应用[J ].南京林业大学学报:自然科学版,2011,35(1):103-108. 质谱技术在蛋白质组学研究中的应用 甄 艳,施季森 ＊ (南京林业大学,林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室,江苏 南京 210037) 摘要:随着蛋白质组学研究的迅速发展,质谱技术已成为应用于蛋白质组学研究中的强有力工具和核心技术。质谱技术的先进性在于为蛋白质组学研究提供的通量和分子信息。笔者重点概述了基于质谱路线的蛋白质组学研究,介绍了基于质谱的定量蛋白质组学﹑翻译后修饰蛋白质组学、定向蛋白质组学、功能蛋白质组学以及基于串联质谱技术的蛋白质组学数据解析的研究 进展。 关键词:质谱;蛋白质组学;定量蛋白质组学;翻译后修饰;定向蛋白质组学;功能蛋白质组学中图分类号:Q 81 文献标志码:A 文章编号:1000-2006(2011)01-0103-06 A p p l i c a t i o n o f m a s s s p e c t r o m e t r y i n p r o t e o m i c s s t u d i e s Z H E NY a n ,S H I J i s e n ＊ (K e y L a b o r a t o r y o f F o r e s t G e n e t i c s a n d B i o t e c h n o l o g y M i n i s t r y o f E d u c a t i o n , N a n j i n g F o r e s t r y U n i v e r s i t y ,N a n j i n g 210037,C h i n a ) A b s t r a c t :W i t ht h e r a p i d d e v e l o p m e n t o f p r o t e o m i c s ,m a s s s p e c t r o m e t r y i s m a t u r i n g t o b e a p o w e r f u l t o o l a n dc o r e t e c h -n o l o g y f o r p r o t e o m i c s s t u d i e s d u r i n g t h e r e c e n t y e a r s .T h e s u p e r i o r i t y o f m a s s s p e c t r o m e t r y l i e s i n p r o v i d i n g t h e t h r o u g h -p u t a n d t h e m o l e c u l a r i n f o r m a t i o n ,w h i c hn o o t h e r t e c h n o l o g y c a n b e m a t c h e di np r o t e o m i c s .I nt h i s r e v i e w ,w e m a d e a g l a n c e o n t h e o u t l i n e o f m a s s s p e c t r o m e t r y -b a s e d p r o t e o m i c s .A n dt h e nw e a d d r e s s e d o n t h e a d v a n c e s o f d a t a a n a l y s i s o f m a s s s p e c t r o m e t r y -b a s e dp r o t e o m i c s ,q u a n t i t a t i v em a s ss p e c t r o m e t r y -b a s e dp r o t e o m i c s ,p o s t -t r a n s l a t i o n a l m o d i f i c a t i o n s b a s e d m a s s s p e c t r o m e t r y ,t a r g e t e d p r o t e o m i c s a n df u n c t i o n a l p r o t e o m i c s b a s e d -m a s s s p e c t r o m e t r y . K e yw o r d s :m a s ss p e c t r o m e t r y ;p r o t e o m i c s ;q u a n t i t a t i v ep r o t e o m i c s ;p o s t -t r a n s l a t i o n m o d i f i c a t i o n ;t a r g e t e d p r o -t e o m i c s ;f u n c t i o n a l p r o t e o m i c s 蛋白质组学(P r o t e o m i c s )是从整体水平上研究细胞内蛋白质的组成、活动规律及蛋白质与蛋白质的相互作用,是功能基因组学时代一门新的学科。目前蛋白质组学的研究主要有两条路线:一是基于双向电泳的蛋白质组学;二是基于质谱的蛋白质组学,其中基于双向电泳的蛋白质组学研究路线最终也离不开质谱技术的应用。自20世纪80年代末,两种质谱软电离方式即电喷雾电离(e l e c t r o s p r a y i o n i z a t i o n ,E S I )和基质辅助激光解析离子化(m a -t r i x a s s i s t e d l a s e r d e s o r p t i o n i o n i z a t i o n ,M A L D I )的发明和发展解决了极性大、热不稳定蛋白质和多肽分 析的离子化和分子质量大的测定问题[1] ,蛋白质组学研究中常用的质谱分析仪包括离子阱(i o n t r a p ,I T ),飞行时间(t i m e o f f l i g h t ,T O F ),串联飞行时间(T O F -T O F ),四级杆/飞行时间(q u a d r u p o l e /T O F h y b r i d s ),离子阱/轨道阱(I T /o r b i t r a ph y b r i d ) 和离子阱/傅里叶变换串联质谱分析仪(I T /F o u r i e r t r a n s f o r m i o n c y c l o t r o nr e s o n a n c em a s s s p e c t r o m e t e r s h y b r i d s ,I T /F T M S ),这些质谱仪具有不同的灵敏度、分辨率、质量精确度和产生不同质量的M S /M S 谱[2] 。质谱作为蛋白质组学研究的一项强有力的工具日趋成熟,并作为样品制备及数据分析的信息学工具被广泛地应用。因此,有学者指出质谱技术 已在蛋白质组学研究中处于核心地位[3] 。目前在通量及所包含的分子信息内容上,基于质谱的蛋白质组学技术在细胞生物学研究中可以鉴定和量化
完整版分子生物学期末复习试题及答案
一、名词解释 二、分子生物学：包括对蛋白质和核酸等生物大分子的结构与功能，以及从分子水平研究生命活动 RNA组学：RNA组学研究细胞中sn mRNA啲种类、结构和 功能。同一生物体内不同种类的细胞、同一细胞在不同时间、不同状态下sn mRNA啲表达具有时间和空间特异性。增色效应：DNA变性时其溶液OD260曽高的现象。 减色效应：DNA复性时其溶液OD260笔低的现象。 Tm:变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%寸的温度称为DNA的解链温度，又称融解温度(melting temperature, Tm) 。其大小与G+C含量成正比。 解链曲线：如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260 (absorbanee , A, A260代表溶液在260nm处的吸光率) 值作图，所得的曲线称为解链曲线。 DNA复性：在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。 核酸分子杂交：在DNA变性后的复性过程中，如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件(温度及离子强度) 下，就可以在不同的分子间形成杂化双链，这种现象称为核酸分子杂交。 基因：广义是指原核生物、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位。狭义指能产生一个特定蛋白质的DNA序列。 断裂基因：不连续的基因称为断裂基因，指基因的编码序列在DNA上不连续排列而被不编码的序列所隔开。 重叠基因：核苷酸序列彼此重叠的2个基因为重叠基因，或称嵌套基因。 致死基因：删除后可导致机体死亡的基因。 基因冗余：由于一基因在个体中有若干份拷贝，当删除其中一个时，个体的表型不发生明显变化。 DNA重组：DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合， 又称为遗传重组或基因重排。 同源重组：发生在同源序列间的重组称为同源重组，又称基本重组。 接合作用：当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时，质粒DNA从一个细胞(细菌)转移至另一细胞(细菌)的DNA转移称为接合作用(conjugatio n)。 转化作用：通过自动获取或人为地供给外源DNA使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型，称为转化作用(transformation) 。 转导作用：当病毒从被感染的(供体)细胞释放出来、再次感染另一 (供体) 细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组即为转导作用位点特异重组：位点特异重组(site-specific recombi natio n) 是由整合酶催化，在两个DNA序列的特异位点间发生的整合。 12-23规则：重组发生在间隔为12bp到23bp的不同信号序列之间，称为12-23 规则。 转座子： ( transposon )在基因中可以移动的一段DNA 序列。 转座：由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座(transposition) 。 克隆：来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。 DNA克隆：应用酶学的方法，在体外将各种来源的遗传物质(同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA与载体DNA接合成一具有自我复制能力的DNA分子——复制子(replicon) ，继而通过转化或转染宿主细胞，筛选出含有目的基因的转化子细胞，再进行扩增提取获得大量同一DNA分子，也称基因克隆或重组DNA (recombinant DNA) 。 基因工程：(genetic engineering) 实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基因工程，又称重组DNA X艺学。限制性核酸内切酶：(restriction endonuclease, RE) 是识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的—类内切酶。 同功异源酶：来源不同的限制酶，但能识别和切割同一位点，这些酶称同功异源酶。 同尾酶：有些限制性内切酶虽然识别序列不完全相同，但切割DNA后，产生相同的粘性末端，称为同尾酶。 载体：为携带目的基因，实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。 复制：(replication) 是指遗传物质的传代，以母链DNA 为模板合成子链DNA的过程。 半保留复制： ( semi-conservative replication )DNA 生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template) 按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。 子代细胞的DNA 一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DN 碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。 复制子：(replicon ) DNA分子中能独立进行复制的单位称为复制子。习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子。 复制眼：(replication eye ) DAN正在复制的部分在电 镜下观察起来犹如一只眼睛，称为复制眼。 复制叉： ( replication fork )复制一开始，复制起始点要形成一个特殊的叉型结构，是复制有关的酶和蛋白质组装成复合物
食品营养学期末复习资料(精)
名词解释 1、乳糖不耐症 : 指一部分人因体内缺乏乳糖酶,不能很好地吸收乳糖,甚至在食用乳糖后出现腹胀、腹痛、恶心等症状的现象。 2、血糖指数 :指分别摄入某种食物与等量葡萄糖 2小时后血浆葡萄糖曲线的面积之比 , 反映不同种类含不同含量碳水化合物的食物在人体内引起血糖值得不同 . 3、蛋白质互补作用 :两种或者两种以上的食物蛋白质同时食用 , 其中所含有的必须氨基酸取长补短达到较好的比列 , 从而提高利用率的作用。 4、保健食品 :指具有特定营养保健功能的食品 , 即用于特定人群食用 , 具有调节机体功能不以治疗治病为目的的食品。 5、强化食品:指添加了维生素矿物质,蛋白质等添加剂,使营养得到增强的食品,例如加碘盐、高钙奶就是讲人体容易缺乏的微量营养素加入以后一种食物, 以增加营养在食物中的含量 每日膳食纤维摄入的理想水平是 20-25g 。每日最高可耐受钙摄入量 2000毫克。 6、酸性食品:凡食物中 S 、 P 、 Cl 等元素的总含量较高,在体内经过代谢最终产生的灰质呈酸性,可降低血液等 PH 值,常见在鱼、肉、蛋、酒。 7、碱性食品:凡食物中含有 K 、 Na 、 Ca 、 Mg 等元素含量最多,在食品中常表现为强碱弱酸性,在体内代谢后有机酸后被氧化,最后产生碱性的物质。蔬菜、水果、乳类、大豆和菌类食物等常见。 8、婴儿配方奶粉:将牛奶成分改变,使其接近人乳成分,再加入各种维生素和微量元素, 适宜于婴儿生长发育的制品。 9、蛋白质生物学价值(BV :指蛋白质经过消化吸收后进入机体可以储存和利用的部分。必需氨基酸:指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要, 必