蛋白质组学技术及其在肿瘤特异性分子标记物中的应用
蛋白质组学技术在肝癌诊断中的应用

蛋白质组学技术在肝癌诊断中的应用肝癌是恶性肿瘤的一种,通常是在肝细胞的基础上逐渐发展而来。
由于其隐蔽性和易复发性,导致肝癌的诊断和治疗一直是困扰医学界的难题。
然而近年来,一项被广泛研究的技术,即蛋白质组学技术,为肝癌的早期诊断和治疗提供了新的思路和方法。
1. 蛋白质组学技术的原理蛋白质组学技术是一种基于蛋白质的性质和功能进行研究的生物技术。
其核心原理是使用分离、鉴定、定量和分析等手段来探索生物体内蛋白质的数量和性质。
在疾病领域中,通过对蛋白质的组成、结构、功能和相互作用等方面进行研究,可以发现潜在的体内生物标记物,提高对疾病的诊断和治疗水平。
2. 蛋白质组学技术在肝癌诊断中的应用(1)蛋白质组学技术在肝癌早期诊断中的应用肝癌早期诊断是肝癌治疗的关键。
但是由于肝癌早期症状不明显,并且常常被误诊为其他肝病,因此肝癌的早期诊断一直是医学界面临的难题。
近年来,蛋白质组学技术在肝癌早期诊断方面的研究取得了一定的进展。
研究人员通过对肝癌患者和正常人群血液样本预处理、分离、纯化和定量等措施,发现了许多潜在的蛋白质分子标记物。
这些标记物不仅能够区分肝癌患者和正常人群,而且还可以帮助早期诊断,并预测肝癌的复发情况。
例如,有一种叫做alpha-fetoprotein(AFP)的蛋白质,在肝癌患者中常常高于正常人群水平,可以用来作为肝癌的标志物。
(2)蛋白质组学技术在肝癌治疗中的应用肝癌的治疗方法包括手术、放疗、化疗和靶向治疗等。
然而,由于肝癌的异质性和多样性,不同治疗方法的效果也不同。
因此,在治疗肝癌时选择合适的治疗方案也是非常重要的。
近年来,蛋白质组学技术也被广泛用于肝癌治疗中,可以帮助医生预测治疗效果,提高治疗效果,减少副作用。
例如,研究人员通过对放疗治疗前和治疗后患者的血样进行分析,发现在放疗前患者较高的c-reactive protein(CRP)水平与放疗效果不佳和肝癌再生有关。
因此,改变治疗方案和加强预防措施,有望改善治疗效果,提高肝癌患者的生存率。
BioID技术在肿瘤蛋白质组学中的发展与应用

BioID技术在肿瘤蛋白质组学中的发展与应用【摘要】BioID技术是一种新兴的蛋白质组学技术,已在肿瘤研究中得到广泛应用。
本文主要介绍了BioID技术的原理及其在肿瘤蛋白质组学中的应用。
通过该技术,研究人员可以快速而准确地识别蛋白质相互作用网络,揭示了肿瘤发生和发展的机制。
BioID技术还在转录组学、蛋白质鉴定和靶向治疗等方面展现出潜力。
未来,随着技术的不断改进和完善,BioID技术将在肿瘤蛋白质组学研究中发挥越来越重要的作用,为肿瘤治疗提供更多的可能性。
【关键词】BioID技术、肿瘤、蛋白质组学、蛋白质互作网络、转录组学、蛋白质鉴定、靶向治疗、未来发展、治疗、肿瘤治疗、总结。
1. 引言1.1 BioID技术简介BioID技术是一种基于生物体内生物素连接酶(BirA)介导的蛋白质互作的新型生物化学工具。
该技术利用生物素和生物素连接酶相互作用的特异性,将生物素标记的蛋白与靶蛋白特异性地连接在一起。
通过生物素连接酶催化生成活性化的生物素,从而实现标记蛋白质与靶蛋白质的接近,进而识别和鉴定蛋白质相互作用。
这种技术在蛋白质组学中具有高度的特异性和灵敏性,可以帮助研究人员快速准确地识别蛋白质间的相互作用关系。
BioID技术的出现为肿瘤蛋白质组学研究提供了新方法和思路。
通过将生物素标记的蛋白质引入肿瘤细胞中,并结合质谱技术对标记的蛋白进行鉴定和定位,可以揭示肿瘤细胞中复杂的蛋白互作网络。
这种技术不仅可以帮助研究人员了解肿瘤发生发展的分子机制,还可以为肿瘤的治疗和预防提供新的靶点和思路。
BioID技术的引入,将为肿瘤蛋白质组学研究带来更深入的挖掘和更广阔的应用前景。
1.2 肿瘤蛋白质组学概述肿瘤蛋白质组学是一门研究肿瘤组织中蛋白质表达和功能的学科领域。
随着科技的不断进步和发展,肿瘤蛋白质组学已经成为肿瘤研究中至关重要的一部分。
在肿瘤蛋白质组学领域,研究人员通过对肿瘤细胞中蛋白质的定量和定性分析,揭示了肿瘤细胞的分子特征和生物功能,为肿瘤的预防、诊断和治疗提供了重要的科学依据。
蛋白质组学综述

蛋白质组学在肿瘤研究中的应用摘要:随着人类基因组全序列草图的完成,从基因水平向蛋白质水平的深化,已成为生命科学研究的迫切需要和新的任务。
蛋白质组学的建立为研究蛋白质水平的生命活动开辟了更为广阔的前景,提供了新型有效的研究手段。
从蛋白质整体水平上研究肿瘤的发生与转移,寻找与肿瘤发生及转移相关的新的蛋白质、肿瘤特异性的标志物及肿瘤药物治疗的靶标,对肿瘤的诊治将起到重要作用。
本文对肿瘤蛋白质组学的研究进展进行了简要综述。
关键词蛋白质组学蛋白质组肿瘤研究进展人类基因组计划全基因组测序的完成,标志着后基因组时代的到来,其主要任务是分析细胞全部蛋白质的结构、功能和相互作用,即蛋白质组学。
恶性肿瘤是危害人类的主要疾病之一,但其发生发展机制仍不清楚,诊断、治疗效果也不理想,而蛋白质组学方法可望为肿瘤发生机制的研究和防治带来新的突破。
本文将蛋白质组学基本概念、研究技术和肿瘤蛋白质组学研究进展作一综述。
1. 蛋白质组和蛋白质组学概念蛋白质组(proteome)的概念最早是由澳大利亚Macquarie大学的Wilkins等于1994年在意大利的一次科学会议上提出的,他们对蛋白质组的定义:“蛋白质组指的是一个基因组所表达的蛋白质”;即“proteome”是由蛋白质的“prote”和基因组的“ome”字母拼接而成。
它是对应于一个基因组所有蛋白质构成的整体,而不是局限于一个或者几个蛋白质。
由于同一基因组在不同细胞、组织中的蛋白质表达情况各不相同,即使是同一细胞,在不同的发育阶段、不同的生理病理条件下甚至不同的环境影响下,其蛋白质的存在状态也不尽相同。
因此,蛋白质组是一个在时间和空间动态变化着的整体。
蛋白质组学(proteomics)是指以蛋白质组为研究对象,从整体的角度,分析细胞内动态变化的蛋白质组成与活动规律。
蛋白质组学研究主要包括:①表达蛋白质组学(expression proteomics),研究细胞或组织中蛋白质表达的质和量的变化,以及不同时间基因表达谱的改变;②功能蛋白组学(functional proteomics),研究在不同生理和病理条件下,细胞中各种蛋白质之间的相互作用关系及其调控网络,以及蛋白质的转录后修饰等;③结构蛋白组学(structure proteomics),以阐明生物大分子蛋白质的三维结构特性为目的[1]。
蛋白质组学在肿瘤研究中的应用

药性 有密切 的相关 性 , 现在仍需 临床试 验证 明 , 但 该蛋 白可 以
作为抗乳腺癌药物潜在靶点 。 2 . 2 在癌症早期诊 断 中的应用 癌症早 期诊断 的意义超 过了任何 一种 癌症 的治疗方法 , 它对延长 患者 生命 和癌症的治 疗都有着很 大的帮助 , 蛋 白质组 学为癌症 的早期诊断提供 了可 靠的方法 。对 正常细胞 和肿瘤细胞的蛋 白组进行 比较 , 从 中发
( 南华大学药物药理研究所 , 湖南 衡阳 4 2 1 0 0 1 )
肿瘤是现今全世界发病率和病死率增长最快 的疾病 , 近几 年 的统计 表 明 因肿瘤 而死 亡 的人 数 大约 占所 有死 亡 因素 的 1 2 %。过去生物学和 医学对于癌症的研究主要集 中在基 因水平 和转录水平 , 而肿瘤是 由环 境和遗传因素相互作用 的有多种基
现特异性的肿 瘤标记蛋 白, 可以作为肿瘤早期诊断 的标准 。
在可以运用高效液相色谱技术来弥补这些缺点 , 并对低丰度蛋
白进行检测 。
世界 范围 内 , 男 性 患膀胱 癌在 有实体 肿瘤 的癌 症 中排第 4位。L e i t 等运用 2 D电泳技术对正常膀胱癌 细胞 和膀胱癌细 胞进行 比较 ,发 现有 1 4中蛋 白发生表达差 异 ,如 B 微球蛋 白、 a p o A 。 、 前列腺 素合 成酶 D 、 Ⅱ型细胞骨架 1 等 。其 中 a p o A
要指标之一。
蛋 白质组( P r o t e o m e ) 是1 9 9 4年澳大利亚 M a c q u a r i e 大学 的
Wi l k i n s 和 Wi l l i a ms 提出的[ 3 1 。蛋 白质组是 指一 个组织 、 细胞或
A k i k o 【 1 1 等用 差异 蛋 白组 学研究 了结直肠 癌细胞 D L D 一 1 和用
蛋白质组学技术及其在疾病研究中的应用

蛋白质组学技术及其在疾病研究中的应用蛋白质是生命现象中最为重要的一类分子,它们承担着细胞的各种生理活动,构建着生物体内的结构与功能。
对于疾病的研究而言,蛋白质的作用至关重要,理解各种蛋白质的功能和相互作用关系,对于治疗各种疾病具有重要的参考价值。
而蛋白质组学技术正是探索蛋白质这一领域的重要手段之一。
一、蛋白质组学技术简介蛋白质组学技术是指通过一系列的实验手段,尝试从全局的角度解析细胞和组织中的所有蛋白质及其功能。
主要包括蛋白质质谱和蛋白质芯片两个方面。
1. 蛋白质质谱蛋白质质谱是指利用质谱技术对蛋白质进行分析鉴定。
它的工作流程主要包括蛋白质的提取、分离、消化、质谱检测等步骤。
其中最关键的环节是质谱检测,通过对蛋白质的质谱图谱进行解析,可以得到蛋白质的序列信息、结构信息以及定量信息等。
2. 蛋白质芯片蛋白质芯片是一种将具有致病性的蛋白质以及与之相关的蛋白质进行组合,构建成芯片的技术。
它可以通过与样品中的蛋白质结合,快速检测肿瘤标记物、生物标志物等。
在蛋白质芯片上,可以将不同样品的蛋白质进行定量比较,了解不同样品的蛋白质差异。
二、蛋白质组学技术在疾病研究中的应用1. 肿瘤研究蛋白质组学技术在肿瘤研究中扮演着重要的角色。
它可以通过对肿瘤细胞和正常细胞中的蛋白质组成进行比较,找到在肿瘤病理生理过程中发生变化的蛋白质。
利用这些蛋白质可以筛选潜在的生物标志物和靶向治疗药物。
例如,HER2在人类乳腺癌中的异常表达,可以通过蛋白质质谱技术进行检测,并导入临床治疗。
2. 器官移植研究同种异体移植是治疗某些疾病的有效手段。
但是,历经多次移植后,移植物无法被宿主体所接纳,这成为了制约移植效果的关键因素。
在器官移植领域,蛋白质组学技术能够帮助研究人员了解移植物和宿主体之间发生的相互作用。
例如,通过分析术前和术后的血浆样本,可以发现具有免疫调节功能的蛋白质在器官移植过程中发挥了重要作用。
3. 神经退行性疾病研究神经退行性疾病是一类严重的疾病,目前并没有有效的治疗手段。
BioID技术在肿瘤蛋白质组学中的发展与应用

BioID技术在肿瘤蛋白质组学中的发展与应用BioID(biotin identification)技术是一种用于鉴定蛋白质相互作用的新方法,它集成了质谱技术和生物素结合蛋白酶的原理。
通过在细胞中表达一个带有生物素化位点的融合蛋白,研究者可以标记与该蛋白质相互作用的蛋白质,从而实现对细胞内蛋白质相互作用网络的全面鉴定。
BioID技术在肿瘤蛋白质组学中的发展与应用已经取得了一系列重要突破。
BioID技术可以帮助研究者发现潜在的靶向癌症的特异性蛋白质。
通过与癌症相关的融合蛋白进行免疫沉淀和鉴定,可以筛选出与肿瘤发生和发展相关的蛋白质,从而为癌症的诊断和治疗提供新的靶点。
BioID技术可以揭示肿瘤中的蛋白质相互作用网络。
通过标记肿瘤相关蛋白的亲和蛋白酶,在体内或者体外鉴定出与之相互作用的蛋白质,从而构建肿瘤相关蛋白质互作网络图,进一步揭示癌症的发生和发展机制。
这些网络图可以帮助研究者理解肿瘤的复杂性,发现新的关键调控因子,并且为精准治疗提供新的线索。
BioID技术可以用于肿瘤标志物的发现和鉴定。
通过将生物素结合蛋白酶与高表达的抗原或者肿瘤相关融合蛋白共表达,可以鉴定出与之相互作用的肿瘤标志物。
这些标志物可以作为肿瘤的诊断、预后和治疗的标志,从而为临床提供更加个体化的治疗策略。
BioID技术还可以用于肿瘤药物的开发和筛选。
通过标记化疗药物结合蛋白,可以揭示其在细胞内的作用机制。
通过比较肿瘤细胞和正常细胞中药物标记蛋白的不同,可以筛选出特异性的抗肿瘤药物。
这种方法可以提高对药物的了解和鉴定的精度,为新药的开发和转化提供更加可靠的依据。
BioID技术在肿瘤蛋白质组学中的发展与应用具有重要的意义。
它可以帮助揭示肿瘤发生和发展的分子机制,发现新的靶点和标志物,并且为肿瘤的个体化治疗和精准药物开发提供新的策略。
相信随着技术的不断发展和改进,BioID技术在肿瘤研究中的应用前景会更加广阔。
肿瘤标志物的研究与应用

肿瘤标志物的研究与应用简介肿瘤标志物是指在肿瘤发生、发展过程中,涉及到细胞和分子的一类特殊分子标记物。
肿瘤标志物既可以用于肿瘤筛查,也可以辅助诊断、判断肿瘤预后以及监测疗效等方面。
肿瘤标志物的研究肿瘤标志物的研究主要涉及到以下几个方面:1.肿瘤标志物的筛选肿瘤标志物的筛选需要从大量的肿瘤样本中选择合适的标志物,这需要利用生物芯片、蛋白质组学、基因组学等高通量技术进行研究。
2.标志物的生物学特性研究标志物的生物学特性研究主要包括其来源、表达特点、分布规律、对肿瘤的作用等方面的研究。
这些研究有助于更好地理解标志物在肿瘤发生发展过程中的生物学特性。
3.标志物的分子机制研究标志物的分子机制研究主要涉及到标志物的基因结构、表达调控、信号通路、作用靶点等方面,并利用这些信息开发针对标志物的靶向治疗方法,提高肿瘤治疗效果。
肿瘤标志物的应用肿瘤标志物的应用主要包括以下几个方面:1.肿瘤筛查通过检测特定的肿瘤标志物可以进行肿瘤筛查,这对于高危人群的筛查尤为重要。
比如,人类胚胎抗原(CEA)在结肠癌和直肠癌的筛查中具有重要的作用,甲胎蛋白(AFP)在肝癌的筛查中也得到了广泛的应用。
2.辅助诊断肿瘤标志物可以作为一种辅助诊断的手段,帮助医生进行肿瘤的鉴别诊断。
举例来说,前列腺特异性抗原(PSA)在前列腺癌的筛查和辅助诊断中起到了关键作用。
3.肿瘤预后和监测疗效肿瘤标志物可以用于判断肿瘤的预后和监测肿瘤治疗效果。
例如,在乳腺癌的治疗过程中,血浆中的癌抗原125(CA125)可以作为肿瘤复发的监测指标。
4.治疗指导肿瘤标志物还可以作为治疗指导的依据,特别是针对靶向治疗等个体化治疗的指导较为重要。
举例来说,HER2在乳腺癌和胃癌治疗中的靶向治疗,就是根据该标志物的表达情况进行个体化治疗的。
结语肿瘤标志物的研究和应用可以帮助我们更好地认识肿瘤的生物学特性和治疗机制,为肿瘤的预防、筛查、诊断、治疗和监测提供了新的思路和方法。
随着高通量技术的不断发展,肿瘤标志物的研究和应用也将不断深入,为肿瘤防治贡献更多的力量。
BioID技术在肿瘤蛋白质组学中的发展与应用

BioID技术在肿瘤蛋白质组学中的发展与应用BioID技术是一种基于生物体内的酶活性标记的蛋白质组学技术,近年来在肿瘤研究领域取得了令人瞩目的发展。
本文将就BioID技术在肿瘤蛋白质组学中的发展与应用进行探讨。
一、BioID技术原理及发展历程BioID技术的核心原理是利用生物体内的酶活性标记蛋白质与其靶蛋白的物理接触来标记蛋白质,从而实现对蛋白质相互作用网络的研究。
其基本工作流程包括:将靶蛋白与酶活性标记蛋白质融合,通过生物体内表达该融合蛋白,并在体内添加特定的生物素化试剂,使得酶活性标记蛋白质能够与其周围的蛋白质发生共价结合,并用于捕获并鉴定这些与靶蛋白相互作用的蛋白质。
BioID技术的发展历程始于近十年前,最初被应用于细胞生物学领域。
随着技术的不断完善和扩展,它逐渐走进了疾病研究领域,并在肿瘤研究中表现出了巨大的应用潜力。
目前,BioID技术已经成为了蛋白质组学研究中的一个重要工具,在肿瘤蛋白质组学研究中也取得了一系列的成功应用。
1. 肿瘤相关蛋白质相互作用网络的研究肿瘤的发生和发展是一个复杂的过程,其中包括了大量蛋白质之间的相互作用。
BioID技术可以帮助研究者鉴定与肿瘤相关的蛋白质相互作用网络,从而揭示肿瘤发生和发展的分子机制。
通过将BioID技术与质谱分析相结合,可以高效、准确地鉴定大量参与肿瘤生物学过程的蛋白质,为肿瘤生物学的进一步研究提供了重要的基础和参考依据。
2. 肿瘤标志物的筛选与鉴定肿瘤标志物的筛选与鉴定一直是肿瘤研究的热点和难点之一。
采用BioID技术可以在细胞内高效筛选出与肿瘤相关的蛋白质,从而有望发现新的肿瘤标志物并为肿瘤的早期诊断提供新的途径和思路。
并且,BioID技术还可以帮助鉴定与肿瘤相关的蛋白质修饰和亚细胞定位,对于深入理解肿瘤的发生和发展机制具有重要的意义。
3. 肿瘤治疗靶点的发现与验证肿瘤治疗一直是临床医学的重要课题,BioID技术在此方面也发挥了巨大的潜力。
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蛋白质组学技术及其在肿瘤特异性分子标记物中的应用摘要:前言随着人类基因组测序工作的顺利完成,人们逐渐意识到仅靠基因组的测序来揭示生命现象是远远不够的。
蛋白质是基因编码的最终产物,是生命活动的真正执行者,只有从蛋白质水平来研究生命现象,才能从根本上把握生命本质,找到生命活动规律。
目前,生命科学的重点己经从转录组学转移到蛋白质整体水平的研究上来。
蛋白组学在提供蛋白质动态信息方面具有独特的优越性,其中涉及了蛋白质全面综合的结构和数量变化,而这些变化信息是不能通过基因组学和转录组学获得的。
关键词:蛋白质组学技术;肿瘤特异性分子标记;转录组学和蛋白质表达之间极其微弱的联系也支持这一观点。
尽管人类已经在肿瘤分子水平方面取得了一些成绩,但在其发病机制及早期诊断方面仍不理想,因此寻找准确、无创、有效的肿瘤特异性标记物具有重要的临床意义。
蛋白质组学的发展为肿瘤标记物的检测及肿瘤早期正确的诊断提供了新的技术手段。
各种疾病的发展过程中往往有蛋白质的动态变化。
肿瘤在其不同的发病阶段,即使在没有任何临床症状的早期,在蛋白质水平方面就已经发生了变化,而这些被确认在早期发生的蛋白质变化都有可能发展成为临床早期诊断指标。
肿瘤蛋白组学是蛋白组学技术在肿瘤学上的应用,主要就是通过肿瘤发生发展过程中微观的蛋白质改变去寻找理想的生物学标记。
本文着重就蛋白质组学技术及其在肿瘤特异性分子标记物中的应用予以简要综述。
蛋白质组学主要研究技术“蛋白质组”最早是在1995年由MarcWilkinS和KeithWilliamS 在澳大利蛋白质组学技术及其在肿瘤特异性分子标记物中的应用亚Macquarie大学的分析生物技术中心所提出,旨在研究一种个体、一个器官、一个组织、一个细胞或者血清及体液等生理或病理条件下含有的全部蛋白质[3]。
由于同一基因组在不同组织、细胞中的表达情况不同,即使是同一细胞,在不同的生理状态、不同的发育阶段甚至不同的生长环境下,蛋白质的表达也各不相同。
此外,由于基因组内重组或转录过程中不同的剪接可翻译成不同的蛋白质,且在蛋白质合成之后又会进行一系列翻译后修饰,比如甲基化、硫基化、磷酸化、糖基化及酞基化等[4]。
因此,蛋白质组是一个在时间和空间上不断变化的整体。
蛋白质组学就是从整体角度出发,利用不同领域的技术工具,探索和实现对各种蛋白质的分离、纯化和鉴定,并且融合这些有价值的信息去分析机体、组织、细胞等动态变化的蛋白质成分、修饰状态、表达水平以及这些蛋白质之间的相互关系,从而揭示和阐明生命活动的基本规律。
蛋白质组学研究主要涉及到两个方面:蛋白质表达模式的研究和蛋白质组功能模式的研究[51。
目前主要集中在蛋白质表达模式也即是蛋白质组组分的研究,主要涉及到的技术包括蛋白质分离技术、蛋白质鉴定技术、生物信息学。
蛋白质分离技术主要由双向凝胶电泳、色谱分离技术及蛋白质芯片技术等。
蛋白质鉴定技术主要包括氨基酸分析法、Edman降解法、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI一TOF一MS立、液相色谱电喷雾电离串联质谱(LC一ESI- MS/MS)等。
蛋白质组学分离技术双向凝胶电泳系统双向凝胶电泳(2一DE)技术是较为传统的蛋白质组学研究方法,可以完成对蛋白质的有效分离和半定量分析脸。
2一DE中,第一相是根据蛋白质的等电点差异,通过等电位聚焦来实现分离的。
随后,其第二相则是根据蛋白质相对分子量的不同,采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酞胺凝胶电泳进行分离。
2一DE是目前最常用的蛋白质分离技术,通常伴随着质谱分析技术共同运用,选取兴趣点之后进行消化,然后运用质谱技术进行分析。
尽管其具有高通量、高分辨率及高灵敏度等优点,且图像比较容易分析,但该项技术还存在着诸多局限性。
比如费时费力、重复性差,只能检测pH在3.5一11.5的范围内且分子量大小介于10一200kDa之间的变性蛋白质。
此外,有些丰度高的蛋白质常常会遮挡邻近分子量相近的低丰度蛋白质点,导致多种蛋白质出现在一个染色点上,为后续蛋白质鉴定带来困难。
随着2一DE技术的不断完善,出现了差异凝胶电泳技术。
该项技术是将不同的蛋白质样品分别共价标记上一个不同的荧光染料(cyZ、cy3、cys),然后混合各标本并在同一凝胶上进行分析处理,由于不同荧光染料的发光波长不同,经过不同的激光扫描后,就可以得到不同蛋白质样品差异凝胶图,并能准确测出蛋白质含量。
同时,在差异凝胶电泳技术中,引入了内标的概念,将所有蛋白质样品等量混合后作为凝胶间和胶内对照。
分析时,所有蛋白质斑点均同内标相比较分析其差异值,避免了传统2一DE由于凝胶间的变异所导致的差异,提高了实验结果的可信度。
此外,由于荧光染料的敏感度高,在一定程度上减少了工作量和提高了重复性。
但差异凝胶电泳技术并没有从根本上解决疏水性蛋白质、极碱性蛋白质难以溶解分离及高丰度蛋白质遮挡邻近分子量相近的低丰度蛋白点等问题。
色谱分离技术近年来,色谱技术的开展为多肤、蛋白质及其亚基的分离提供了新的方法。
该技术是基于试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用的差异为依据而建立起来的分离方法。
按两相所处的状态的不同可分为气相色谱法和液相色谱法,其中液相色谱法是非凝胶蛋白分离技术中最常用的方法。
单纯依靠液相色谱技术,尚不能满足分离复杂蛋白质复合物的要求。
随着液相色谱的不断创新和发展,多维液相分离系统的出现有效的提高了被测样本的分辨率和峰容量,在一定程度上弥补了单一液相分离技术的缺陷。
此外,多维液相分离技术还具有高通量、自动化、快速及重复性好等优点。
目前,常用的多维液相分离系统包括二维毛细管电泳、液相色谱一毛细管电泳等。
毛细管电泳技术作为新近开展的多维液相分离系统,已广泛的应用于蛋白质的分离。
该项技术是现代微柱分离与经典电泳技术的有机结合,以简化的二维格式对毛细管电泳质谱数据处理实现可视化,同时可对大型数据组进行同期检测,并对共同迁移的多肤和ESI一MS片段离子完成快速的区分。
因此,与经典电泳技术相比,具有散热快、可承受高电压、分离效率高且可分析分子量范围不适合2一DE的样品。
此外,毛细管电泳技术还具有快速、灵敏度高、样本需要量少、成本低、分离范围广及种类多等优点。
缺点主要表现在分析复杂样品时会出现分离不完全的现象。
蛋白质芯片技术蛋白质芯片技术是基于基因芯片的设计理念,结合层析、色谱、质谱等发展起来的蛋白质分析技术。
该项技术将检测探针通过一定的方式预先置入固相载体表面,作为配基的探针在载体表面形成密集阵列,通过与生物样品中的蛋白质结合,能够高通量地检测蛋白质的生物活性及实现对其定性、定量分析。
目前蛋白质芯片技术主要包括蛋白质捕获和检测两个方面,首先在固相载体表面形成高度密集的探针阵列,当被测样品与该表面作用时,可捕获样品中特异性的蛋白质,随后固相芯片上结合的待测蛋白质在电场的作用下进入真空飞行管,根据其飞行时间不同,来检测其分子量和种类。
表面增强激光解析电离飞行时间质谱(SELDI一TOF一MS)于20世纪九十年代首先应用于生物和医学研究,它代表了蛋白质分离技术的突破性进展,为检测蛋白质特异表达谱提供了一个敏感、高通量的分析方法[26一281。
这一技术的核心即是蛋白质芯片。
根据芯片表面修饰物的不同,可分为化学表面芯片和生物表面芯片。
化学表面芯片包括:弱阳离子芯片、强阴离子芯片、亲水性芯片、疏水性芯片以及金属离子鳌合芯片;生物表面芯片主要包括:抗体一配体、DNA一蛋白质、酶等芯片。
根据生物芯片表面蛋白质的理化性质不同,可以选择性地从待测生物样品中捕获目标蛋白质,洗脱未结合的蛋白质,随后加上能力吸收分子,利用激光脉冲辐射使芯池中的分析物解吸形成荷电离子。
离子而z不同,在真空电场中飞行的时间也长短不一,通常质量越轻,相对所带的电荷越多,飞行时间越短,根据这蛋白质组学技术及其在肿瘤特异性分子标记物中的应用些差异,绘制出被测样品的质谱图。
最后经软件分析处理,给出受测样品中各种蛋白质的分子量和丰度等信息。
SELDI一TOF一MS技术与传统蛋白质分离技术2一DE相比,具有以下优势:①生物样品如细胞培养液、组织抽取物、血清、尿液、脑脊液、腹水等分析前不需要特殊处理,可直接进行分析。
②样品需要量少,血清、脑脊液等仅需0.5~5微升。
③高通量、自动化、操作简便及可快速的获得实验结果。
④灵敏度高,可检测出2一DE不能发现的低丰度低分子量蛋白质。
⑤可同时发现与疾病相关的多种蛋白质,从而为疾病诊断提供最佳组合模型。
将正常健康样本质谱信息与某些疾病患者质谱信息进行差异性对比、分析,可检测出传统方法检测不到的多肤和蛋白质,对寻找疾病特异性标记物具有重要意义。
目前这一技术主要应用在筛选和确定疾病特异性标记物方面,并取得了一些鼓舞人心的结果,充分显示了该技术在疾病早期诊断研究中的良好应用前景。
尽管SELDI一TOF一MS技术在筛选疾病特异性标记物方面具有独特优势,但其也存在一些缺点不能直接对筛选出的目标蛋白质进行结构鉴定,需要联合一些蛋白质组学鉴定技术,才能实现对筛选出的特异性蛋白质标记物进行结构鉴定。
参考资料[1]GoetzJG,JoshiB,LajoieP.Concertedr铭ulationoffocaladhe sjond” amiesby galectin一3andtyrosine币hosPho州atedcaveolin一1IJI.JCellBiol,2008,180(6):1261一1275[2]LohrM,KaltnerH,LenschM,etal.Cell一tYPe一sPecifieexPressionofmurine multifunctionalgalectin一anditsassoeiationwithfollieularatresia/luteolysisineontrastto Pro一aPoPtotiegalectins 一1and一7[ J].HistochemCellBiol,2008,130(3):567~581[3]imaJ,LacinaL,DvorankovaB,etal.Differentialregulationofgalectin exPression reactivityduringwoundhealinginPorcineskinandineulturesofePidermal eellswithfunetionalimpaetonmi盯ation[Jl.PhysiolRes,2009,58(6):73一84 [4]VladimirovaV,W自haA,LuckerathK,etal.RunxZ15exPressedinhumangliomacells andmediatestheexPressionofgalectin一[J].JNeuroseiRes,2008,86(11):2450一2461[5]BalasubramanianK,VasudevamurthyR,VenkateshaiahSU,etal.Galeetin 一3inurineofeancerPatients:stageandtissuesPecificity[J] .JCancerResClinOne ol,2009,135(3):355~363。