蛋白质组学在动物医学中的研究应用与进展
2D-DIGE技术在蛋白质组学中的应用
下 ， 物 细胞 中蛋 白质 表 达 的 差 异 性 ， 而建 立 差 异 蛋 白相 互 作 用 网 络 图 ， 而 为研 究伤 害机 制 提 供 一 定 的依 据 。 植 从 从 关 键 词 ：Ｄ Ｄ Ｇ ； 白质 组 ２ －ＩＥ 蛋
中图分 类号 ：５ Ｑ１
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０ ５—１３ （０ １ ｏ — ０４— ４ ２９ ７６ ２ １ ） ３ ０ ８ ０
２Ｄ－ ＧＥ ｎ ｐ ｏ ｅ ｍ ｉ ｓ ａ ｐ ｉ ａ ｉ ｎｓ ＤＩ ｉ ｒ ｔ ｏ ｃ ｐ ｌ ｔｏ ｃ
ＤＵ Ｊ ｎ ｂａ ｕ — ｉｎ ，Ｗ ＡＮＧ Ｌ — ｕ ｉ ｉ，ＤＵ ｈ ＡＮ ｉｎ —ａ Ｊａ ｇｙ ｎ
（ ．ｃ ｏｌ ｆ ｉ ｃ ｎｅ Ｓ ａＸ ｏ ａ Ｕ ｉ ｒｔ， ｉ ｅ ４ ０ ０ ２ ｅａ ｍ ｎ ｏ ｔ ｉ ｓ １ Ｓｈｏ ｏ ｆ Ｓ ｉ ｃ ， ｈｎ ｉ ｒ ｌ ｎ ｅ ｉ Ｌｎ ｎ ０ ； ．Ｄ ｐｒ ｅｔ ｆ ｅ ａ Ｌｅ ｅ Ｎ ｍ ｖ ｓｙ ｆ ０１ ｔ Ｍａ ｒ ｌ
从生物体 的不 同器官 ， 组织 ， 细胞 以及亚细胞结 构
中将 成 千 上 万 种 蛋 白质进 行 提 取 和分 离 是 蛋 白 质组 学
这 ～ 方 法 应 用 到 蛋 白质 组 学 研 究 领 域 ，在 双 向凝 胶 电 泳 的基 础 上 又 形 成 了 一 项 新 技 术 — — 差 异 凝 胶 电 泳 （ ｉｅ ｎｅｇｌ ｌ ｔ ｐ ｏ ｓ ，ＤＧ ） Ｄｆ ｒ ｃ ｅ ｅ ｃ ｏｈｒ ｉ Ｉ Ｅ ，即 将 样 品 在 双 ｆｅ ｅ ｒ ｅｓ
蛋白质组学研究进展及其在中兽医学中的应用探讨
蛋白质组学研究进展及其在中兽医学中的应用探讨董书伟;荔霞;刘永明;王胜义;王旭荣;刘世祥;齐志明【摘要】随着生命科学研究进入后基因组时代,蛋白质组学作为重要的实验技术,已经成为筛选重大疾病的特异生物标志物和研究发病机理的新途径.文章总结了蛋白质组学研究的主要内容和方法,简述了蛋白质组学在生命科学的应用概况,并探讨了其在中兽医学研究中的应用前景.%With the life science research entering into the post-genome period, the proteomics considered as an important technique has been a new pathway to screen the special protein biomarkers and study the mechanism of the enormous diseases. The paper reviewed the research methods and contents of proteomics. The progress of its application in life sciences, and discussed its application prospect in TCVM.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2012(039)001【总页数】5页(P45-49)【关键词】蛋白质组;蛋白质组学;生物标志物;中兽医学【作者】董书伟;荔霞;刘永明;王胜义;王旭荣;刘世祥;齐志明【作者单位】中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃省中兽药工程技术中心,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】Q816随着分子生物学研究的逐步深入，新的实验技术和方法不断出现和应用，如基因芯片、基因敲除（gene knock out）、基因表达系统分析（serial analysis of gene expression，SAGE）和全基因组关联分析（genome－wide association study，GWAS）等技术，人类和多种模式生物全基因组测序和基因功能分析也逐步完成，庞大的基因组信息被源源不断地挖掘出来，生命科学研究领域取得了空前进展。
蛋白质组学的研究进展及其在动物科学研究中的应用
（１ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ａ ｎ ｌ ｍ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｓ ｈ ｉ ｈ ｅ ｚ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ｉ ｈ ｅ ｚ ｉ ８ ３ ２ ０ ０ ３ ， Ｓ ｉ ｎ ｋ ｉ ａ ｎ ｇ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｆ ｅ ｅ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｓ ｉ ｎ ｋ ｉ ａ ｎ ｇ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ａ ｎ ｉ ｍ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｕ ｒ ｕ ｍｑ ｉ ８ ３ ０ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
摘
要 ：蛋 白质作为功能基 因的主要体现者 ，其表达模式和功能成为 当今研 究的热点 。随 着后基 因组 时代 的
到 来，蛋 白质组学技术 的发展将会在 动物科学的研 究领域 产生 巨大的促进作 用。文章综述 了蛋 白质组 学的概 念、
相 关技术及其在动物精液质量检测、动物疾病和动物 营养研 究等方面的应 用。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｓ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｅ ｎ ｅ ｓ ， ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｂ ｅ ｃ ａ ｍｅ ａ ｈ ｏ ｔ
ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ａ ｈ ｕ ｇ ｅ ｒ ｏ ｌ ｅ ｉ ｎ ｐ ｒ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ａ ｎ ｉ ｍａ ｌ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｐ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｏ ｍｉ ｃ ｓ ， ａ ｐ ｐ ｌ ｉ — ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｏ ｍｉ ｃ ｓ ｉ ｎ ａ ｎ ｉ ｍａ ｌ ｓ ｅ ｍｅ ｎ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ， ａ ｎ ｉ ｍａ ｌ ｄ ｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｉ ｍａ ｌ ｎ ｕ ｔ ｒ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｅ ｒ ｅ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｏ ｍｉ ｃ ｓ ； ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｏ ｍｉ ｃ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ； ｇ ａ ｎ ｉ ｍａ ｌ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ； ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
猪繁殖与呼吸综合征病毒NSP2_基因研究进展
·综述·摘 要：猪繁殖与呼吸综合征是由猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV ）引起的一种烈性传染病。
PRRSV 的非结构蛋白2（NSP2）编码一个多功能蛋白，具有广泛生物学作用。
本文对NSP2遗传变异分析，与自身病毒蛋白互作，与宿主蛋白互作，影响PRRSV 复制、毒力、细胞噬性，调节宿主免疫以及在疫苗应用等相关研究进行综述，为深入研究PRRSV 致病机理和疫苗设计提供重要理论基础。
关键词：猪繁殖与呼吸综合征病毒；NSP2基因；致病机理；疫苗研究中图分类号：S852.651 文献标志码：A 文章编号：1674-6422（2024）01-0214-08Research Progress on NSP2 Gene of Porcine Reproductive and RespiratorySyndrome VirusZHANG Hang, SHA Huiyang, HUANG Liangzong, ZHAO Mengmeng(1. College of Life Science and Engineering, Foshan University, Foshan 528231, China; 2. College of Animal Science and VeterinaryMedicine, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)猪繁殖与呼吸综合征病毒NSP2基因研究进展张 航，沙惠阳，黄良宗，赵孟孟（佛山科学技术学院生命科学与工程学院，佛山528231；河南农业大学动物医学院，郑州450002）Abstract: Porcine reproductive and respiratory syndrome is a severe infectious disease caused by Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). Non-structural protein 2 (NSP2) encodes a multifunction protein that has a wide range of biological eff ects. This paper reviews NSP2 genetic variation, interactions with its own proteins and host proteins, eff ects on virus replication, toxicity, cell phagocytosis, regulation of host immunity and application in vaccine research and provides an important theoretical basis for further study of PRRSV pathogenic mechanism and vaccine design.Key words: Porcine reproductive and respiratory syndrome virus; NSP2 gene; pathogenesis; vaccine research收稿日期：2021-09-18基金项目：国家自然科学基金项目（31902279）作者简介：张航，女，硕士研究生，预防兽医学专业通信作者：赵孟孟，E-mail：*************************.cnChinese Journal of Animal Infectious Diseases中国动物传染病学报2024,32(1):214-221猪繁殖与呼吸综合征（Porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS）是由猪繁殖与呼吸综合征病毒（Porcine reproductive and respirator syndrome virus, PRRSV） 引发的一种高度接触性、烈性传染病。
蛋白质组学及其在兽医学中的应用
动物医学进展,2008,29(2):76278Progress in Veterinary Medicine蛋白质组学及其在兽医学中的应用张爱玲1,王兴龙23(1.吉林大学畜牧兽医学院,吉林长春130062;2.军事医学科学院军事兽医研究所,吉林长春130062) 摘 要:蛋白质组学以蛋白质组为研究对象,从整体上对生命载体进行研究,已成为后基因组时代的研究热点。
目前,蛋白质组学技术主要包括双向凝胶电泳、生物质谱及生物信息学。
双向凝胶电泳根据蛋白质的等电点和分子质量分离蛋白质,而质谱技术已成为鉴定蛋白质的极为灵敏而迅速的工具。
由此得到的肽质量图谱结合准确全面的数据库技术,就使得新的蛋白质或多肽得以鉴定。
近年来,蛋白质组研究技术已应用到多种生命科学领域中,在兽医学研究领域中尤其是兽药开发方面也将会有很广阔的应用前景。
关键词:蛋白质组学;兽医学;双向凝胶电泳;质谱中图分类号:S852.21文献标识码:A文章编号:100725038(2008)022******* 后基因组时代研究重心已开始从揭示生命的所有遗传信息,转移到在整体水平上对生物功能的研究,于是产生了功能基因组学。
这一新学科从基因组整体水平上对基因的活动规律进行阐述,如在mRNA水平上通过DNA芯片技术检测生物基因的表达模式,其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。
但事实上并不完全如此,从DNA2mRNA2蛋白质,存在3个层次的调控,即转录水平调控、翻译水平调控及翻译后修饰水平调控。
从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,不能全面代表蛋白质的表达水平。
蛋白质特有的活动规律如蛋白质的修饰加工、转运定位、结构变化、蛋白质与蛋白质及其他生物大分子之间的相互作用等均无法从基因组水平上的研究来获知。
因此,对生物功能的主要体现者和执行者———蛋白质的表达模式和功能模式的研究就成为生命科学发展的必然。
蛋白质组学研究现已成为生命科学研究领域最活跃的学科之一[123]。
2D-DIGE技术在蛋白质组学中的应用
2D-DIGE技术在蛋白质组学中的应用杜俊变;王丽惠;段江燕【摘要】双向荧光差异凝胶电泳(2D-DIGE)作为一种新型的蛋白质组分析技术,已经被广泛应用于动物、植物、微生物以及人类差异蛋白的研究.在动物医学方面,采用DIGE技术,通过对不同类型,不同个体的细胞、组织、或经过不同处理和不同生长条件下蛋白质表达差异分析,在研究疾病的分子机理、分子诊断、药物作用机理、毒理学等方面都有广泛的应用.在植物学方面,该技术可以用来分离和分析植物亚细胞结构蛋白质组以及在生物和非生物胁迫下,植物细胞中蛋白质表达的差异性,从而建立差异蛋白相互作用网络图,从而为研究伤害机制提供一定的依据.%Two-way fluorescence difference gel electrophoresis (2D-DIGE) as one of new analytical techniques was widely used in study of animals , plants , microbes and proteins of human differences. In animal medicine , using DIGE technology , through different types of cells in different individuals, organizations, or through different treatments and different protein expression under different growth conditions analyzed in the study of molecular mechanisms of disease, molecular diagnostics, drug mechanism, drug science has a wide range of application areas. In botany , the technology can be used to isolate and analyze the subcellular structures of plant proteins as well as in biotic and abiotic stress, plant cells differencesin protein expression in order to establish differences in protein interaction network graph, and thus to study the damage mechanism to provide some basis.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2011(028)003【总页数】5页(P84-87,96)【关键词】2D-DIGE;蛋白质组【作者】杜俊变;王丽惠;段江燕【作者单位】山西师范大学生命科学学院,山西,临汾,041000;海南大学材料与化工学院生物工程系,海口,570228;山西师范大学生命科学学院,山西,临汾,041000【正文语种】中文【中图分类】Q51从生物体的不同器官,组织,细胞以及亚细胞结构中将成千上万种蛋白质进行提取和分离是蛋白质组学研究的前提工作。
动物科学中的蛋白质组学技术应用
动物科学中的蛋白质组学技术应用摘要：现代基因组研究正处于先进阶段。
近年来，各国的生物研究人员研究了越来越多的细胞和生命。
蛋白质组学是近年来发展迅速的主要理论成果和研究手段之一。
本文对蛋白质组学进行了初步分析，并提出了应用蛋白质组学的策略和建议。
关键词：动物科学；蛋白质组学技术；应用动物科学是生物学的一个分支，通过研究动物蛋白质组学，我们可以为人类创造更好的动物产品。
动物科学的方法通常包括分子生物学和生态学，从不同角度描述现行生命规律，蛋白质组学是动物科学中的重要表示。
一、对于蛋白质组学技术的初步分析蛋白质组学始于国外，首次提出是1994年。
这一概念在某种程度上扩大了基因理论。
蛋白质组学的基础研究是蛋白质的定性和定量研究。
蛋白质组学的基础研究是进行全面准确的蛋白质模拟。
总体而言，蛋白质组学研究非常广泛，尤其是蛋白质组学和功能蛋白质组学的结构。
第一个是蛋白质模式表达，第二个是蛋白质模式功能。
蛋白质组学的主要研究课题是蛋白质组学的结构、蛋白质组学表达和功能蛋白质组学。
人类基因组计划长期改进和发展了蛋白质组学。
主要调查是各种各样蛋白质。
对这些蛋白质组学的详细研究需要不同的方法，例如生物学和研究，蛋白质主穴的要点是巨大的、系统的研究。
通过研究蛋白质的特征和结构几表达的意思和内涵，将其转化为可以理解的理论知识，研究蛋白质中不同蛋白质之间的相互作用模式，我们可以了解不同性质和蛋白质的不同结构。
蛋白质组学的主要目的是了解蛋白质的结构，从而估计生命的性质和存在。
在这方面蛋白质组学的重要性越来越重要。
近年来，越来越多的生物学家从事蛋白质组学研究。
今后，越来越多的科学家将利用蛋白质组学进行生物学领域的研究和开发工作。
在蛋白质组学领域，对蛋白质的内部结构进行了详细研究，以了解蛋白质的种类、数量和序列。
表达蛋白质组学中，一些生物学研究技术主要用于蛋白质组成成分和蛋白质定量分析。
1.结构蛋白质组学。
蛋白质组学结构主要研究氨基酸序列、三维结构、物种分析等。
尿液蛋白质组学
常的 尿液蛋 白质组 学研 究发展 历程 ， 生理 情 况下的 尿液 蛋 白质 组 学研 究进展 及 在 尿 液 中 已检 测 到疾 病 相 关 蛋 白标记 物 的研 究， 列举 了一 些收 集和整 合尿 液蛋 白质 组数据 的共 享平 台。 目前 ， 正 常尿液 中的大 多数 蛋 白 种 类 已近被 发 现 ， 建立基 本 的尿液蛋 白质 数据 库非 常 必要 的 ； 病理 状 态生物标 记物 的检 测 已进 入 临床 应 用阶
动 物 医学进 展 ， ２ ０ １ ３ ， ３ ４ （ ２ ） ： １ ０ ４ — １ ０ ８
Ｐｒ ｏ ｇｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ Ｖｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ Ｍｅ ｄｉ ｃ ｉ ｎ ｅ
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尿 液 蛋 白质 组 学
赵 国顺 ， 赵 兴 绪 ， 张 勇 ， 武 小虎 ， 刘姗 姗 。 ， 陶金 忠
（ １ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｐ — ｏ ｒ ｂ ｉ ｔ ｒ ａ ｐ ｍａ ｓ ｓ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ 。 Ｉ ＴＱ—
Ｏ ｒ ｂ ｉ ｔ ｒ ａ ｐ ） 技 术从正 常人 的尿样 中鉴定 出 １ ５ ３ ４种 蛋 白， 其 中大 多数 是 膜 蛋 白 。２ ０ ０ ９年 ， Ａｌ ｅ ｘ Ｋ 等 通
（ １ ． 甘肃农业大学动物医学院 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ； ２ ． 甘肃 农 业 大学 生命 科学 技 术 学 院 ， 甘肃兰州 ７ ３ ０ ０ ７ ０
３ ． 宁夏 大学 农 学 院 ， 宁夏银川 ７ ５ ０ ０ ２ １ ）
摘 要 ： 随着新技 术的 出现 与 多种技 术之 间的交 叉融合 ， 尿液蛋 白质组 学研 究发展 迅速 。论 文概述 了正
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2.通常情况下蛋白质组学相对定量结果采用western以及Elisa进行验证，但
是这两项技术需要抗体。
3.目的蛋白质后续的功能和生理生化研究工作繁杂并且耗时耗力，因此需要
保证前期工作的准确性。
4.某些重要蛋白质（酶，蛋白酶的底物，多肽类激素，过敏原）在研究过程
比较蛋白质组学
Lager-scale profile of proteins with different expression
Top changed /prediction /references
生物信息学
特征筛选/ 聚类 Go注释/ 聚类 PPI/聚类 通路注释/ 聚类
Candidate protein
宫腔液体中的蛋白质生物学功能分类
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
案例二
应用方式：亚细胞差异定量蛋白质组学（iTRAQ） 研究背景： A流感病毒（RNA病毒）感染鸟类和哺乳动物，引发急性呼吸疾病。A 流感病毒感染后的炎性体激活机制（先天免疫激活机制）尚不清楚。 研究目的：利用亚细胞定量蛋白质组学分析A流感病毒感染的原始巨噬细胞中宿 主-病原菌的互作机理。 免疫机制研究
锁定目标蛋白质 肽段： 检出 1.蛋白特异性肽段序列 2.能够在质谱中被有效 3. 每个蛋白质选择1-3
选择肽段及其离子对，质谱条件 优化
样品质谱分析（定量）
个肽段 离子对： 1.高强度 2.低干扰 3. 每个肽段选择3-5个 离子对
相对定量： 1.无需合成相应同位素 肽段 2.以样品中丰度稳定且 相对较高的肽段为内参, 通常内参选择两个及以 上蛋白质。或者添加外 源性标准品做内参
qPRC
转录水平分析，锁定蛋白 量积累而其转录水平无正 相关变化的蛋白 转录水平分析，锁定蛋白 量积累而其转录水平无正 相关变化的蛋白
9.3%的结果相吻合，其中 包括CarD 以及WhiB1
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
案例五
病原物生理研究
后续的生理生化实验证明了CarD 以及WhiB1是Clp蛋白降解系统的底物，并且 WhiB1的积累会对结合杆菌的生长产生严重的毒性
中需要绝对定量
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
免疫原鉴定
案例四
应用方式：蛋白质组学相对定量+绝对定量 研究背景： 职业性哮喘在海鲜从业人员中比较常见，已经在多个海鲜物种 中报道了可以引起职业性哮喘的过敏原。 研究目的：从蛋白质组水平出发，大规模地筛选北极虾中可能的引起职业性 哮喘过敏原。
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
蛋白质组学技术应用思路
思路2 ：通过前期工作的积累，将研究目标锁定到某一个具体的蛋白质
或者信号通路。通过质谱技术来研究目的蛋白质的序列，修饰状况，亚细 胞定位和互作蛋白,从而来探索该蛋白质的功能及其作用机制。
细胞器蛋白 质表达谱
细胞器定位
细胞器功能
目标 蛋白
IP Pull down 纯化表达或 修饰富集
非标记：2D 基于凝胶技术 标记：DIGE
定量研究
基于质谱技术
非标记：Label free 标记： iTRAQ/SILAC SRM/MRM
相对定量
绝对定量
基于凝胶技术的定量蛋白质组学——双向凝胶电泳
原理：基于等电点和分子量分离蛋白质
技术方法和路线 蛋白 提取
一向
等电 聚焦
二向 SDSPAGE
染色
扫描
蛋白质 组学
互作蛋白
蛋白复合物 组成与功能
质谱 分析
目标蛋白 修饰状态和 位点 目标蛋白 序列
分离纯化
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
定量蛋白质组学研究技术方法的选择和比较
iTRAQ/TMT
样本类型 样本需求量 实验规模 鉴定数量 动态范围 实验经费
Label-free
2-DE/DIGE
丰度较高的蛋白 （疏水性，极碱或极酸 性蛋白不适合） +++ 多组 + + +
更多样品（组织， 更多样品（组织，体液） 体液） ++ 2-8组（多组） ++ ++ ++ + 多组（依赖于质 谱重复性） ++ +++ +
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
案例一
宿主生理、病理研究
鉴定到宫腔液体和血浆的共有蛋白质112个， 差异蛋白质：35个上调，18个下调
实验设计: 混合样标记为内标，达到整合多个八标iTRAQ实验数据的目的。
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
案例一
宿主生理、病理研究
宫腔液体中的差异蛋白质参与了代谢，抗氧化，免疫响应等调控过程和功能。
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
病原物毒力研究
案例三
应用方式：磷酸化蛋白质组学 研究背景：酪氨酸磷酸化修饰在真核生物中具有十分重要的生物学调控意义。 细菌酪氨酸激酶影响重要的细胞功能和细菌致病性。 研究目的：全局描绘Escherichia coli酪氨酸磷酸化图谱，并且阐释E.coli的 致病机制。
Contents
蛋白质组学在动物医学研究中 的应用与进展
严 峻 博士
中国科学院上海生命科学院 Shanghai Institutes for Biological Sciences 上海中科新生命生物科技有限公司 Shanghai Applied Protein Technology Co.,Ltd
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
病原物毒力研究
案例三
致病 不致病
后续生理生化验证
S /T /Y
P MW=+79.9799 S /T /Y—P
生物信息学
Motif分析 GO注释 PPI/聚类
K12：166个肽段，167个位点，117个蛋白质 EHEC O157:H7:561个肽段，416个位点，287个蛋白质
Expression validation (PCR/WB/ELISA/IF) Function evaluation (silence/mutation/inhibition)
Overall bioprocesses and pathway networks
Mechanism
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
对照组
vs. 实验组
基因组学
思路1：
某一个具体的现象进行研究，通过组学 的手段大规模的挖掘和积累数据，以达 到解释该现象的目的。 1. 蛋白质组学技术可以单独应用 2. 蛋白质组学技术可以和其他组学手段 得到的数据整合起来分析，更加综合， 全面，立体地来研究具体的机制。
蛋白质组学 转录组学
定性 定量 修饰
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
病原物毒力研究
案例三
这些磷酸化位点具有保守的motif。酪氨酸磷酸化蛋白参与了多样的生物学过程。 致病岛蛋白质为磷酸化蛋白质。
蛋白质组学技术在农林研究中的应用思路及案例解析
SRM/MRM:针对某一个或者某几个蛋白质进行精细定量的技术 1.由于在大规模的定量过程中质谱条件是固定的，同时采集大规模数据信息
绝对定量：
1.需要合成相应同位素肽段 为内参（内标法） 2.合成普通肽段做标准曲线 （外标法）
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
免疫原鉴定
案例四
MRM优势： 1.无需依赖抗体; 2.绝对定量； 3.多靶标分析
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
免疫原鉴定
案例四
Tropomyosin以及arginine kinase在空气中的含量达到375和480 ng/m3
蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析
案例五
Clp deficient Mtb Wildtype Mtb ClpP2 deficient Msm
病原物生理研究
Wildtype Msm
蛋白质组学分析 （TMT）
蛋白质组学分析 （TMT）
1564个蛋白质（132个表达上调）， 大量转录因子累积
共有107蛋白质表达量显著累积
蛋白质组学及其技术相关介绍
蛋白质组学研究内容和技术方法分类
蛋白质鉴定 蛋白质修饰（磷酸化/ 乙酰化/糖基化…）
蛋白质，组织、 细胞、亚细胞、 体液等的蛋白提 取液
定性研究
大规模表达谱构建
MALDI TOF/TOF （较纯样品）
LC-MSMS(shotgun) (复杂混合样品)
蛋白质组学
蛋白质相互作用（IP）
图像 分析
质谱 鉴定
DIGE（荧光差异双向凝胶电泳）
大规模蛋白Shotgun鉴定
Protein mixture
Protein digestion
SCX column fractionation
Reverse column separation
Auto MS/MS detection
Results
BioWorks data base search
案例一
应用方式：差异定量蛋白质组学 + 生物信息学 研究背景： 早期胚胎丢失是影响乳牛、肉牛生育能力的关键。而早期牛胚胎的 生长和发育依赖于宫腔液体的成分组成。宫腔蛋白质组可能由血细胞蛋白质和子 宫上皮细胞的分泌蛋白质组成。 研究目的：通过研究牛宫腔液体和血浆蛋白质组的差异，分析和鉴定牛宫腔中影 响胚胎生长和发育的特异性蛋白质。 宿主生理、病理研究
内
容
• 蛋白质组学及其技术相关介绍 • 蛋白质组学技术的主要应用思路 • 蛋白质组学在动物医学研究中的应用案例分析