蛋白质组学技术在各领域的解决方案

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蛋白质组学技术在神经退行性疾病研究中的应用

蛋白质组学技术在神经退行性疾病研究中的应用

蛋白质组学技术在神经退行性疾病研究中的应用近年来,随着生物技术领域的快速发展,蛋白质组学技术成为研究神经退行性疾病的一项重要手段。

本文将介绍蛋白质组学技术在神经退行性疾病研究中的应用以及其未来发展方向。

一、什么是蛋白质组学技术?蛋白质组学技术是一种分析蛋白质组成及其变化的方法。

该技术与基因组学、转录组学、代谢组学等同属于系统生物学领域。

蛋白质组学技术的主要应用是通过研究蛋白质结构、功能和相互作用等方面,揭示生物机理及其与疾病之间的关系。

二、蛋白质组学技术在神经退行性疾病研究中的应用神经退行性疾病是指各种因神经元退行而导致的神经功能障碍性疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿舞蹈病等。

这些疾病的发生机制至今尚未完全清楚,但众多研究表明,蛋白质异常的发生和积累是神经退行性疾病的重要原因。

蛋白质组学技术在神经退行性疾病研究中的主要应用如下:1、研究蛋白质分子的异常变化通过采用质谱分析等技术,可以精准鉴定分子量、结构,以及同位素标记蛋白质的相对量。

这些技术不仅可以快速和准确地鉴定蛋白质,而且可以鉴定蛋白质的异常变化,如剪接、翻译后修饰、转移、聚合和蛋白质降解等。

2、筛选潜在的生物标志物基于蛋白质组学技术的高通量分析,可以比较不同样本中的蛋白质组,进一步识别特定蛋白质和代谢产物,筛选出潜在的生物标志物。

这些标志物可以作为血液和尿液等生物标本的指标,用来诊断、预测和监测神经退行性疾病。

3、研究蛋白质相互作用网络蛋白质相互作用网络是神经元细胞内信号转导和代谢途径中的关键模块。

通过蛋白质组学技术,可以鉴定出有意义的蛋白质分子,并研究它们的相互作用关系、信号通路以及参与的生物学过程。

三、蛋白质组学技术未来的应用方向在神经退行性疾病研究中,蛋白质组学技术的发展方向主要有以下几个方面:1、单细胞蛋白组学随着单细胞技术的发展,单细胞蛋白组学成为了神经退行性疾病研究中一个新兴的课题。

该技术可以在单个神经元细胞中鉴定出更多特定的蛋白质,揭示蛋白质的异质性和细胞类型差异。

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

蛋白质组学研究旳完整处理方案人体内真正发挥作用旳是蛋白质,蛋白质饰演着构筑生命大厦旳“砖块”角色,伴随破译生命密码旳人类基因组计划进入尾声,一种以蛋白质和药物基因学为研究重点旳后基因组时代已经拉开序幕,蛋白质将是此后旳重点研究方向之一。

然而,蛋白质旳分离和鉴定非常费时,目前测定蛋白质旳技术远远落后于破译基因组旳工具,最佳旳试验室每天只能分离和识别出100种蛋白质。

据估计,人体内也许有几十万种蛋白质,这大概需要时间进行识别。

为了加紧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旳美国Genomic Solution Inc.企业开发了完整旳蛋白质组学处理方案,由一系列机械手臂与软件,并结合了二维电泳试验设备与质谱仪,可以进行高效、自动化且具反复性旳试验分析。

在Genomic solution值得信赖旳技术平台上,你旳研究工作将更富成效,反复性更好。

在这一整套Investigator平台上,各仪器之间配合无隙,由于它旳整合性及原则性,使得研究进程大大加紧,本来需要9—12个月才能获得数据成果刊登旳时间减少到9—12周。

这套完整旳系统具有蛋白质组研究所需旳众多功能: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,再加上制备好旳胶、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旳利器,大大加速了蛋白质分离和鉴定旳速度。

该系统重要由如下几部分构成:一、2-D电泳系统(Investigator? 2-D Electophoresis System)该系统重要进行2D PAGE第历来等电聚焦凝胶电泳和第二向SDS-PAGE电泳,设备包括2-D电泳系统所需旳多种设备,如pHaser?(IPG胶条电泳)、管状制胶设备、二维电泳装置、电源设备、半导体冷却器及多种有关旳蛋白纯化试剂盒。

产品特性:* 提供2D PAGE电泳所需旳多种设备,使电泳愈加简便,大大节省研究时间* 高辨别率:有效旳第历来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旳电泳图像,有效提高单体、磷酸化和糖基化蛋白旳分离* 大容量:可同步容纳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:高效旳半导体制冷装置保证电泳体系温度恒定,温度变化< 0.5℃* 专门为高辨别率2D PAGE而设计旳电源系统* 提供超纯旳有关化学试剂和药物二、蛋白凝胶成像系统(Investigator? ProImage)ProImage专业旳蛋白凝胶成像系统提供高敏捷度、高辨别率旳大面积蛋白凝胶成像和分析。

蛋白质组学的研究方法和进展

蛋白质组学的研究方法和进展

蛋白质组学的研究方法和进展蛋白质是细胞中最重要的一类生物大分子,不仅构成生物体的大部分物质,而且参与多种生物过程。

在生物学的研究中,蛋白质组学就是广泛用于研究蛋白质及其解析结构、功能和相互作用的一种技术。

蛋白质组学技术的不断发展,为科学家们提供了更广阔的研究领域和更深入的认识和理解。

一、蛋白质分离技术蛋白质在细胞中有着多种不同的类型和数量,分离这些蛋白质对于进一步的研究至关重要。

凝胶电泳是一种最早应用于蛋白质分离的技术,在这一技术中,蛋白质被分离到一条凝胶条中,并且能够根据其分子量进行鉴定。

近年来,液相色谱技术得到快速发展,以逆相高效液相色谱(RP-HPLC)为主的技术广泛应用于蛋白质的分离、富集和纯化中。

二、蛋白质鉴定技术现代蛋白质组学技术的特点是高通量、高分辨率、高灵敏度和准确率。

鉴定样品中的所有蛋白质非常复杂,多组学技术的整合在蛋白质组学的研究中显得尤为重要。

代表性的鉴定技术是质谱法,可将蛋白质析出后离线或在线进行鉴定。

其中,MALDI-TOF 质谱技术是蛋白质鉴定中的重要方法之一,该技术使用激光脱附离子化(MALDI)策略以减少化学修饰和分离过程对蛋白质结构的影响。

三、蛋白质表达技术从DNA转录到蛋白质翻译的过程,是生物体逐步实现功能的一个重要环节。

蛋白质表达技术是在外部体系中重现这一过程的有效方法,在研究中应用极为广泛。

常见的蛋白质表达系统有大肠杆菌、酵母、哺乳动物等,其中,大肠杆菌是最常用的单细胞表达体系。

近年来,蛋白质表达与修饰的转化药学已经成为一个热门领域,各种新型表达体系也层出不穷。

四、蛋白质数据分析鉴定蛋白质,只是蛋白质组学研究的第一步,有关数据分析和解释的关键环节,对于进一步的研究显得尤为重要。

目前,由于蛋白质比较庞大并且互相之间联系复杂,因此数据分析技术的不断发展就格外重要了。

从最初的数据搜索和标识,到后来的蛋白质序列分析、结构预测、功能预测和网络分析等,蛋白质数据分析技术已经成为蛋白质组学研究的重要环节。

蛋白质组学在新药开发中的应用

蛋白质组学在新药开发中的应用

蛋白质组学在新药开发中的应用概述蛋白质是生物体内出现频率最高的一种分子,其具有多种生物学功能,在人类疾病的发生与发展中扮演着重要的角色。

因此,研究蛋白质代谢是对疾病治疗有十分重要的意义。

蛋白质组学技术可以高通量地检测到复杂的蛋白质分子,是新药开发中不可或缺的一种方法。

蛋白质组学的应用蛋白质组学技术可以通过大量检测蛋白质的种类、数量、结构和功能等方面的变化,为新药的研制提供有效的工具和参考指标。

例如,通过蛋白质组学技术对癌症细胞进行分析,可以鉴定出特定的蛋白质靶标,并以此为基础开发出具有特定作用的药物。

除此之外,蛋白质组学可以用于药物的安全性和疗效的评价。

在药物的研发过程中,了解药物的作用机制、代谢途径等方面的信息尤为重要,这可以通过蛋白质组学技术来实现。

通过对药物靶点蛋白质的研究,可以评估药物对该蛋白质的亲和力和特异性;同时,也可以通过检测药物在机体内的代谢物的产生量,来评估药物的安全性。

蛋白质组学最新进展在蛋白质组学技术的发展中,近年来最为突出的一项技术是蛋白质组分析技术。

这种技术能够将复杂的蛋白质样本进行有效地处理与分离,并以高通量、高灵敏度的方式进行蛋白质检测。

蛋白质组分析技术的出现,大大拓宽了蛋白质组学的应用范围。

另一方面,蛋白质组学技术的发展也面临着困境和挑战。

一方面,蛋白质样本的制备、质量控制等问题需要不断进行优化和改进;另一方面,对于大规模蛋白质检测数据的处理和分析,也需要新的数据挖掘和生物信息学等技术支持。

结论蛋白质组学技术在新药开发中具有不可替代的重要作用,虽然在技术上还需进一步完善和发展,但其应用前景是非常广阔的。

研究和应用蛋白质组学技术,必将有力促进新药研发和个性化治疗的发展,为人类的健康事业作出重要贡献。

蛋白质组学技术在各领域的解决方案

蛋白质组学技术在各领域的解决方案

蛋白质组学技术在农业生物科研领域、疾病机理机制研究、药物研究、海洋环境、植物胁迫机制研究等方面具有广泛应用。

蛋白组学的研究通常遵循以下思路:蛋白质组学研究思路图 1 蛋白质组学研究思路一、蛋白质组学在农业生物科研领域的应用蛋白质组学技术在农业生物科研领域的应用为作物生长发育、病虫害防治、遗传育种、畜牧兽医学疾病诊断和治疗等方面发挥重要的作用,为现代农业发展开辟新途径。

1 .蛋白质组学在农作物研究中的应用农业是我国人口赖以生存的基础,而提高粮食产量和品质则是农业发展的关键。

蛋白质组学关键技术在作物遗传育种、品系鉴定、品质改良、逆境胁迫应答等关键环节的应用,为农业作物的进一步开发利用提供巨大的参考价值。

蛋白质组学可系统研究农作物在特定环境或某个发育阶段的组织和器官中蛋白质的表达变化,有助于作物发育过程机制的理解。

Jia等人利用SWATH等技术对四种玉米组织中的蛋白质进行定量分析:包括未成熟雌穗,未成熟雄穗,授粉后20天的幼胚和14日龄幼苗的根。

在玉米的4种组织中总共鉴定到4551个蛋白质,其中在雌穗,雄穗,幼胚和幼根中分别鉴定到3916、3707、3702和2871种蛋白质。

利用生物信息学技术将蛋白质组和转录组进行关联分析,并且进一步分析组织特异性高表达的基因和蛋白,以了解玉米组织结构和器官发生的调节机制,为研究玉米发育生物学研究提供了新的线索。

相关成果2017年发表在Journal of Proteome Research上。

图 2 实验流程图文献来源:Jia HT, Sun W, Li MF, et al. An integrated analysis of protein abundance, transcript level and tissue diversity to reveal developmental regulation of maize [J]. J. Proteome Res, December 18, 2017.2.蛋白质组学在食品科学中的应用在食品安全研究中,蛋白组学的出现为食品科学的研究指明了方向,同时也为食品科学的研究奠定了良好的发展平台。

蛋白质组学技术在各研究领域中的应用和思路

蛋白质组学技术在各研究领域中的应用和思路

蛋白质组学技术在各研究领域中的应用和思路刘钟慧1186141052@目录CONTENTS蛋白质组学研究方法生物医学与蛋白质组学农林领域与蛋白质组学环境科学与蛋白质组学1蛋白质组学研究方法CHAPTER组学技术示意图(信息从基因组-转录组-蛋白组-代谢组的传递)UPLC–MSE application in disease biomarker discovery:The discoveries in proteomics to metabolomics(2014)曾经我们以为,生命的复杂程度与基因数目成正比;人类与简单生物的巨大差别,来自蛋白质之间相互作用的数量*同一基因组,在不同细胞/组织中表达的蛋白质谱不同(如:脑、肝、心和肾之间)*同一细胞/组织,在不同时间/不同环境条件下表达额蛋白谱也不同(如:胎儿与成人)*即蛋白质组是空间和时间上动态变化着的整体,一个基因人类蛋白质组全谱绘制完成2014年,人类蛋白质组全谱绘制完成,2篇文章发表在nature2016年,第3篇文章发表在nature,对蛋白定位进行了补充 1.17种成人组织,7种胎儿组织,6种人造血细胞;2.共鉴定17294非冗余蛋白,覆盖84%人类基因;3.人类蛋白质组实现接近完全覆盖;数据库:NCBI-Pubmed ;时间:2016年7月4日约4万篇文献,以human 为研究对象的占一半以上中国人类蛋白质组计划(CNHPP )2014年6月全面启动实施,主要目标是以我国重大疾病的防治需求为牵引,发展蛋白质组研究相关设备及关键技术,绘制人类蛋白质组生理和病理精细图谱、构建人类蛋白质组“百科全书”,全景式揭示生命奥秘,为提高重大疾病防诊治水平提供有效手段,为我国生物医药产业发展提供原动力。

蛋白质组学研究现状蛋白质组学概念和技术特点蛋白质组(proteome):由澳大利亚Macquarie大学的Wilkins和Willianms在1994年首次提出,指组织或细胞中所有蛋白质的集合蛋白质组学(Proteomics):是指在大规模水平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质的表达水平,翻译后的修饰,蛋白与蛋白相互作用等,由此获得蛋白质水平上的关于生理、病理等过程的整体而全面的认识。

蛋白质组学技术在药物研发中的应用

蛋白质组学技术在药物研发中的应用

蛋白质组学技术在药物研发中的应用随着科学技术的日新月异,药物研发的速度和效率也在不断提高。

而蛋白质组学技术的快速发展和不断完善,为药物研发提供了巨大的助力。

本文将探讨蛋白质组学技术在药物研发中的应用,包括药物靶点的发现与验证、药物安全性评价和药物剂量选择等方面。

一、药物靶点的发现与验证药物研发的第一步是确定治疗的靶点,即体内参与特定疾病发生发展的分子。

而蛋白质组学技术可以通过大规模筛选,发现潜在的治疗靶点。

例如,蛋白质芯片技术可以同时检测上万种蛋白质,对药物靶点的筛选具有很大的优势。

同时,蛋白质组学还可以帮助研究人员了解药物对靶点的作用机制,从而更好地优化药物结构。

药物靶点的验证也是药物研发的重要一环。

传统的方法通常需要进行大量的体外和体内实验,费时费力。

而蛋白质组学技术可以通过分析蛋白质相互作用的变化,验证靶点的可靠性。

例如,蛋白质相互作用的质谱分析可以确定两种蛋白质之间的相互作用,并判断药物是否成功影响了该作用。

二、药物安全性评价药物研发的另一个重要环节是药物的安全性评价。

蛋白质组学技术可以通过分析药物对蛋白质产生的影响,评估药物的毒副作用。

例如,在肝功能不良的患者中,患者的肝蛋白谱可能发生改变。

蛋白质组学技术可以对比正常人和肝功能不良患者的肝蛋白谱变化,评估药物对患者肝脏功能是否产生不良影响。

此外,药物的稳定性和渗透性也是研发的重点,蛋白质组学技术可以通过蛋白质分子的结构和习性,评估药物在体内的代谢、清除和吸收情况。

传统的方法需要大量的动物实验,而蛋白质组学分析对动物实验的数量和时间也有所减少。

三、药物剂量选择在药物研发的最后阶段,药物的剂量选择对疗效和安全性的平衡至关重要。

蛋白质组学技术可以通过分析体内蛋白质与药物的浓度关系,优化药物的剂量和用药时机。

此外,蛋白质组学技术还可以在临床试验的过程中,监测药物在体内的药代动力学和药效动力学。

总之,蛋白质组学技术在药物研发中的应用不断加大,推动了药物研发的进程,缩短了研发周期。

蛋白质组学在食品中的应用

蛋白质组学在食品中的应用

蛋白质组学在食品中的应用蛋白质是食物中重要的营养成分之一,它们在人体内发挥着重要的生物学功能。

蛋白质组学作为一种研究蛋白质组成、结构和功能的学科,近年来在食品科学领域得到广泛应用。

本文将探讨蛋白质组学在食品中的应用,并阐述其在食品质量控制、新产品开发以及食品安全方面的价值。

1. 食品质量控制蛋白质质量是食品的重要指标之一,它直接影响着食品的口感和品质。

蛋白质组学可以帮助食品科学家分析和鉴定不同食品中的蛋白质成分,从而评估食品的质量。

通过蛋白质组学技术,可以快速准确地检测食品中的蛋白质含量、组成和结构。

例如,利用质谱技术可以鉴定食品中的特定蛋白质,从而判断食品是否掺假或受到污染。

这对于确保食品质量和食品安全至关重要。

2. 新产品开发蛋白质组学还可以为食品科学家开发新产品提供重要的支持。

通过对不同食材中的蛋白质组成和结构的分析,可以发现新的食品功能成分,从而开发出具有特殊功能的食品。

例如,蛋白质组学技术可以帮助鉴定植物中的特殊蛋白质,如抗氧化蛋白质、抗炎蛋白质等,从而开发出具有抗氧化、抗炎等功能的食品。

这不仅可以满足人们对健康食品的需求,还可以推动食品产业的发展。

3. 食品安全蛋白质组学在食品安全方面的应用也十分重要。

食品中的蛋白质组成和结构可能受到环境、处理和加工等因素的影响,从而导致食品的安全性问题。

通过蛋白质组学技术,可以快速准确地检测食品中的有害蛋白质或污染物,如致敏蛋白质、重金属等。

这有助于食品科学家提前发现食品安全隐患,从而采取相应的措施保障消费者的健康。

4. 食品贮存和加工蛋白质组学还可以应用于食品贮存和加工过程中。

食品在贮存和加工过程中,蛋白质可能发生变性、降解等现象,从而影响食品的品质和口感。

通过蛋白质组学技术,可以追踪和分析食品中蛋白质的变化过程,从而优化食品的贮存和加工条件,提高食品的质量和稳定性。

例如,蛋白质组学技术可以帮助鉴定食品中蛋白质的氧化程度,从而指导食品加工过程中的控制措施,减少蛋白质氧化带来的质量损失。

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蛋白质组学技术在农业生物科研领域、疾病机理机制研究、药物研究、海洋环境、植物胁迫机制研究等方面具有广泛应用。

蛋白组学的研究通常遵循以下思路:蛋白质组学研究思路图 1 蛋白质组学研究思路一、蛋白质组学在农业生物科研领域的应用蛋白质组学技术在农业生物科研领域的应用为作物生长发育、病虫害防治、遗传育种、畜牧兽医学疾病诊断和治疗等方面发挥重要的作用,为现代农业发展开辟新途径。

1 .蛋白质组学在农作物研究中的应用农业是我国人口赖以生存的基础,而提高粮食产量和品质则是农业发展的关键。

蛋白质组学关键技术在作物遗传育种、品系鉴定、品质改良、逆境胁迫应答等关键环节的应用,为农业作物的进一步开发利用提供巨大的参考价值。

蛋白质组学可系统研究农作物在特定环境或某个发育阶段的组织和器官中蛋白质的表达变化,有助于作物发育过程机制的理解。

Jia等人利用SWATH等技术对四种玉米组织中的蛋白质进行定量分析:包括未成熟雌穗,未成熟雄穗,授粉后20天的幼胚和14日龄幼苗的根。

在玉米的4种组织中总共鉴定到4551个蛋白质,其中在雌穗,雄穗,幼胚和幼根中分别鉴定到3916、3707、3702和2871种蛋白质。

利用生物信息学技术将蛋白质组和转录组进行关联分析,并且进一步分析组织特异性高表达的基因和蛋白,以了解玉米组织结构和器官发生的调节机制,为研究玉米发育生物学研究提供了新的线索。

相关成果2017年发表在Journal of Proteome Research上。

图 2 实验流程图文献来源:Jia HT, Sun W, Li MF, et al. An integrated analysis of protein abundance, transcript level and tissue diversity to reveal developmental regulation of maize [J]. J. Proteome Res, December 18, 2017.2.蛋白质组学在食品科学中的应用在食品安全研究中,蛋白组学的出现为食品科学的研究指明了方向,同时也为食品科学的研究奠定了良好的发展平台。

蛋白质组学在粮油食品、肉类食品、水产食品、乳品食品等方面的应用,不仅可以提高食品安全,并且在改善食品制作以及储存条件的同时,还可以提高食品的口感以及营养程度。

在热处理过程中,肉类的主要成分蛋白质会发生结构性变形,如氧化、降解、变性和聚集。

蛋白质的这些变化对最终肉制品的质量、颜色、嫩度和风味有重要影响,并最终影响适口性和可接受性。

Tian等人利用2-DE等技术手段研究了在加热中心温度为72℃时用不同的烹饪方法,例如水浴烹饪-WB、短时欧姆烹饪-STOH和长时间欧姆烹饪-LTOH,对牛肉的颜色、烹饪损失、剪切值和蛋白质组变化的影响。

蛋白质组学分析表明,欧姆烹饪的烹饪损失、剪切值显著低于水浴烹饪(P<0.05)。

利用2-DE蛋白组学技术成功鉴定到STOH和WB烹饪样品之间的17个差异蛋白质,并鉴定出LTOH和WB样品之间的13个差异蛋白质。

大多数差异蛋白是肌原纤维和肌浆蛋白,可能与肉质的变化相关。

WB烹饪可改变蛋白质溶解度并降低2-DE图像中的蛋白质斑点强度。

应用欧姆烹饪会产生更高质量的牛肉产品,并减少烹饪时间。

相关成果2016年发表在Innovative Food Science & Emerging Technologies上。

图3 实验流程图文献来源:Tian X, Wu W, Yu Q, et al. Quality and proteome changes of beef M.longissimus dorsi, cooked using a water bath and ohmic heating process[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2016, 34:259-266.3.蛋白质组学在畜牧兽医领域的应用蛋白质组学在畜牧兽医学研究领域应用主要集中在病原致病或耐药机制靶蛋白的筛选、疫苗候选抗原及药物靶标蛋白的筛选、动物遗传育种、品系鉴定、品质改良等方面。

Wang等人基于iTRAQ的LC-MS / MS技术,比较了刚地弓形虫的速殖子(T)、缓殖子孢囊(C)和孢子化卵囊(O)三个不同发育阶段的蛋白质丰度。

共鉴定到6285种蛋白质,其中在孢子化卵囊与速殖子,速殖子与缓殖子孢囊以及缓殖子孢囊与孢子化卵囊中分别鉴定到875、656和538个差异蛋白。

对差异蛋白进行进一步的GO、KEGG和String分析,发现一些毒力相关因子和核糖体蛋白在整个生命周期的不同阶段表现出不同的表达模式。

这些发现对于了解弓形虫的发育生物学具有重要意义,有助于发现新的治疗靶点以更好地控制弓形虫病。

相关成果于2017年发表在Frontiers in microbiology上。

图4 实验流程图文献来源:Wang Z X, Zhou C X, Elsheikha H M, et al. Proteomic Differences between Developmental Stages of Toxoplasma gondii Revealed by iTRAQ-Based Quantitative Proteomics[J].Frontiers in Microbiology, 2017, 8:985.Qin等人以猪为模型,利用iTRAQ技术研究猪膳食中蛋白质含量的限制(PL)对小肠黏膜蛋白质组学的改变。

共鉴定并定量到5275种蛋白质,筛选出了202个差异蛋白。

利用生物信息学技术对差异蛋白进行进一步分析并利用WB进行验证,发现PL可以增强空肠黏膜对外来抗原的免疫应答,另外PL可以通过抑制mTOR途径减少氨基酸转运和细胞增殖。

研究揭示了PL如何影响肠道生理功能,特别是氨基酸的运输,肠粘膜结构和微环境以及肠道免疫。

其中,mTOR信号通路可能在通过感知氨基酸的供给中,在调节肠道生理功能方面起着核心作用。

相关成果2016年发表在Scientific Reports上。

图 5 实验流程图文献来源:Qin C, Qiu K, Sun W, et al. A proteomic adaptation of small intestinal mucosa in response to dietary protein limitation[J]. Scientific Reports, 2016, 6:36888.二、蛋白质组学在疾病机理机制研究中的应用利用非标记定量蛋白质组学技术如:Label-free、SWATH及标记定量蛋白质组学技术iTRAQ、SILAC等蛋白质方法技术手段,可实现对不同样品中的大量蛋白进行大规模的相对定量研究,为实现疾病相关机制的研究提供思路和见解。

其图解流程如下:图6 蛋白质组学在疾病相关机制研究中的图解流程1. 鉴定疾病生物标志物生物标志物(biomarker)是一种能客观测量并评价正常生物过程、病理过程或对药物干预反应的指示物,也是生物体受到损害时的重要预警指标,涉及细胞分子结构和功能的变化,生化代谢过程的变化,生理活动的异常表现,个体、群体或整个生态系统的异常变化等。

生物标志物的研究在新药开发、医学诊断、临床研究方面具有重要的价值,有助于提出更有效的诊疗手段,尤其在肿瘤、心血管疾病、糖尿病、神经性失调等慢性疾病与复杂疾病的防控上具有重要的价值。

肝细胞癌(HCC)是最常见的恶性肿瘤之一,发病率位居全球第六,全球死亡率位居第三。

高频率的早期转移意味着HCC在确诊时通常处于晚期,降低了患者获得及时治愈的可能。

因此,通过诸如血清生物标志物的检测来诊断早期HCC是非常重要的。

2017年,一篇报道在Oncotarget上的文章,利用iTRAQ蛋白质组学技术手段筛选出乙肝(HBV,n=10)组、肝硬化(LC,n=10)组、肝细胞癌(HCC,n=10)组和健康对照(HC,n=10)组之间的差异表达蛋白,并且对潜在的肝细胞癌标志物进行K均值聚类分析,GO和串联网络分析。

最终选取3个肝癌标志物(CD14、GELS和QSOX1)进行WB验证。

综合分析后锁定CD14分子进行ELISA实验确证,发现其具有作为早期肝癌诊断标志物的潜能。

图7 实验流程图文献来源:J Guo, R Jing, et al. Identification of CD14 as a potential biomarker of hepatocellular carcinoma using iTRAQ quantitative proteomics. Oncotarget, 2017, 28;8(37): 62011-62028.由动脉粥样硬化引起的心血管疾病(CVD)是引起全球人类死亡的主要原因。

目前用于冠心病(CAD)诊断和监测的成像方式和血清学指标主要集中在晚期症状阶段,常发生在不可逆性心肌损伤后,限制了疾病的及时治疗。

为解决早期诊断CAD并及时给与干预和预防的问题,Cheow等人利用iTRAQ技术手段对心绞痛组(NMI,n= 20)、急性心肌梗塞组(MI,n=15)和健康对照组(Ctrl,n=14)血浆蛋白进行鉴定和定量,获得371个高置信度的蛋白(FDR <1%,p <0.05),其中包括53个初步筛选的生物标志物。

接下来利用MRM技术对初步筛选的生物标志物进行验证,最终筛选得到8个潜在冠心病新型候选生物标志物。

相关成果2017发表在Journal of Proteome Research上。

图8 实验流程图文献来源:Cheow E S H, Cheng W C, Yap T, et al. Myocardial injury is distinguished from stable angina by a set of candidate plasma biomarkers identified using iTRAQ/MRM-based approach[J]. Journal of Proteome Research, 2017.2.蛋白质组学技术在癌症研究中的应用癌症是世界上最严重的公共健康问题之一。

人们已经做了诸多努力来治疗癌症,包括化疗、光动力疗法和光热疗法等直接疗法。

然而,这些疗法都面临一个共同问题,那就是对癌细胞杀伤力有限,并且对正常细胞具有细胞毒性。

这一矛盾阻碍了这些疗法在癌症治疗中的有效使用。

一氧化碳(CO)是一种内源性气体分子,其对细胞凋亡有广泛的影响。

CO 的直接使用能对癌细胞产生细胞凋亡作用,同时减少对正常细胞的毒性。

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