蛋白质的研究进展
蛋白质结构与生物功能的研究进展
蛋白质结构与生物功能的研究进展蛋白质是生物体内最重要的基本有机物质之一，它们不仅构成了生物体的组织和细胞，还扮演了生物体代谢、传递和调节等重要的角色。
因此，研究蛋白质结构与生物功能的关系具有重要意义。
本文将从蛋白质结构的发现历程、生物功能的研究进展、蛋白质工程以及蛋白质在药物研究中的应用等方面阐述对蛋白质结构与生物功能的研究进展。
蛋白质结构的发现历程蛋白质结构的研究有着悠久的历史。
早在19世纪，科学家就尝试通过化学方法研究蛋白质的组成和结构。
20世纪初，X射线晶体学技术的发展使人们有了直接观察蛋白质结构的手段，最终在1950年代，Linus Pauling和Robert Corey利用氢键概念提出了α-螺旋和β-折叠等主要蛋白质二级结构。
更为重要的是，1969年，Max Perutz和John Kendrew通过对血红蛋白和肌红蛋白的X射线晶体学研究揭示了蛋白质的三级结构，这是蛋白质结构研究的里程碑。
生物功能的研究进展蛋白质的生物功能与其结构密切相关。
近些年来，人们对蛋白质结构与生物功能的关系进行了深入研究，发现了许多重要的结论。
一方面，生物大分子与小分子间的结构-功能关系研究已经进入了阶段。
比如，科学家发现绿色荧光蛋白能发光是因为某种连接氨基酸发生了锯齿变化，并且不同的荧光蛋白发出的荧光颜色各不相同，这些都与蛋白质结构直接相关。
此外，还发现了许多蛋白质家族，每个家族都有其独特的结构和功能。
蛋白质工程蛋白质反应活性是其生物功能的重要体现。
人们通过针对蛋白质的结构和性质进行改造，可以使其具有新的反应性或增强其反应性。
这就是蛋白质工程，它是利用分子生物学、基因工程和蛋白质化学等技术改造蛋白质来得到具有新功能或更优良性能的蛋白质。
蛋白质工程在医药、食品和工业等领域都有着广泛的应用，比如对药物代谢酶进行工程改造可产生更有效的药物，对大豆异黄酮酶进行工程改造可将异黄酮转化为更有生物活性的异黄酮衍生物，这些应用都表明蛋白质工程具有重要的应用价值。
蛋白质结构与功能研究的前沿进展
蛋白质结构与功能研究的前沿进展蛋白质是生物体内最为重要的大分子之一，其结构与功能的研究一直是生物学领域的重要课题。
近年来，随着科学技术的不断进步，蛋白质结构与功能的研究取得了显著进展。
本文将介绍一些关于蛋白质结构与功能研究的前沿进展。
1. 三维结构解析技术的突破在过去的几十年里，科学家们通过X射线晶体学等技术，已经解析了大量蛋白质的三维结构。
然而，由于某些蛋白质的结晶难度较大，传统的结晶方法无法解决这一问题。
近年来，新兴的技术如冷冻电镜和质谱技术等为解析非结晶蛋白质的三维结构提供了有效手段。
利用这些技术，科学家们可以更加准确地了解蛋白质的结构特征，从而揭示其功能及调控机制。
2. 新型蛋白质结构的发现传统观念认为，蛋白质的结构包括α螺旋和β折叠等常见形式。
然而，近年来的研究发现，许多新型的蛋白质结构也存在于生物体内。
例如，具有超大尺寸的大肽环、特殊的折叠构象等。
这些新型蛋白质结构的发现，不仅拓宽了我们对蛋白质结构多样性的认识，也有助于进一步揭示蛋白质的功能和在生物过程中的作用。
3. 功能与结构之间的关联研究蛋白质的功能与其结构之间存在着密切的关联。
近年来，科学家们开始关注蛋白质结构与功能之间的相互作用机制，并通过一系列实验和计算方法，揭示了许多蛋白质活性的调控方式。
例如，分子动力学模拟、蛋白质结构与分子间相互作用等领域的研究为我们提供了更加全面的蛋白质功能研究手段。
通过对蛋白质结构与功能之间关联的深入研究，我们可以更好地理解蛋白质的生物学功能和相应的调控网络。
4. 人工设计蛋白质的突破除了研究自然界中存在的蛋白质，科学家们还尝试通过人工设计构建具有特定功能的蛋白质。
通过结合计算模拟和实验验证的方法，科学家们已经成功设计出一些具有新颖功能的人工蛋白质。
这些人工蛋白质不仅为生物医药领域提供了新的工具和治疗方法，也为研究蛋白质结构与功能的关系提供了重要的参考。
5. 蛋白质与疾病的关联研究蛋白质的结构与功能异常往往与多种疾病的发生有关。
蛋白质功能与调控的研究进展
蛋白质功能与调控的研究进展蛋白质是生命体系的重要组成部分，也是生命活动和代谢过程中不可或缺的分子。
蛋白质可以通过它的三维结构和化学性质来执行各种功能，如催化反应、结构支撑、信息传递等。
随着生命科学的发展，人们对蛋白质的功能和调控研究的深入，有许多新的进展和突破。
一、蛋白质的功能在生命活动中，蛋白质的功能极为广泛，总体上可分为以下几类：1、催化酶许多生物体内化学反应都需要催化酶参与。
催化酶转化底物为产物，而不参与化学反应过程本身。
催化酶可以被用于生命科学中的各种实验中，可以在生物反应系统中探索化学反应的基本特性。
与此同时，催化酶的研究也广泛应用于药物合成和工业生产。
2、结构支撑蛋白质细胞、组织和器官中存在很多不同类型的结构蛋白质，如微管、中间丝、肌动蛋白等，它们的职责是形成和维持基于蛋白质的各种复杂结构。
这些结构支持蛋白质的运动、细胞内运输、细胞分裂和细胞外支持。
3、适配器蛋白质适配器蛋白质主要在各种信号传递过程中发挥作用，它们与细胞内的其他分子结合，从而传递外部信号。
适配器蛋白质的调节与癌症、自身免疫性疾病和其他许多疾病有关。
4、运载蛋白运载蛋白从一个位置转运细胞内分子，从而对细胞的代谢产生影响。
运载蛋白有广泛的应用，尤其在药物递送和转基因技术中。
二、蛋白质的调控蛋白质除了执行各种功能之外，还需要受到严格的调控，以确保它们以恰当的方式执行其职责。
调控蛋白质可以分为许多种类，如下：1、转录调控蛋白这种蛋白质与DNA结合，并调控基因转录。
在此过程中，一种蛋白质可以激活或抑制相应基因的转录，从而影响蛋白质的合成。
这种蛋白质的研究对于理解各种疾病的发生机制和发展有重要作用。
2、翻译调控蛋白这种蛋白质与转录后的mRNA结合，并调控其翻译。
这些蛋白质的调控可能会影响蛋白质的聚合和起始。
研究表明，翻译调控蛋白是导致重大疾病的原因之一。
3、翻译后修饰蛋白这些蛋白在蛋白质翻译之后进行修饰。
修饰过程可以改变蛋白质的结构、稳定性、活性或定位。
蛋白质科学研究的新进展
蛋白质科学研究的新进展蛋白质是构成生命体的重要组成部分之一，对于人体的正常运作和健康至关重要。
如今，随着科技的进步和研究的深入，蛋白质科学研究也在不断推进。
本文将介绍一些近年来蛋白质科学研究的新进展。
一、蛋白质结构的高清晰度成像蛋白质结构是指蛋白质分子中氨基酸残基之间的空间关系。
目前，蛋白质结构的高清晰度成像是蛋白质科学研究的热点之一。
科学家们利用X射线晶体学方法，成功解析了多种生物体系中蛋白质的三维结构，从而为药物设计和疾病治疗方面的研究提供了新的依据。
不仅如此，近年来出现了一种叫做“单颗粒电子显微镜”(cryo-EM)的新技术，能够在无需制备晶体的情况下直接解析蛋白质的结构。
该技术能够成功解析具有高度结构异质性的生物分子，这对于理解生物分子在不同环境下的行为具有重要意义。
二、蛋白质交互作用的全景分析蛋白质交互作用是指一种蛋白质与其他蛋白质或分子之间的相互作用。
如今，科学家们可以借助先进的技术手段，对蛋白质交互作用进行全景分析。
例如，质谱法是一种用于检测蛋白质与其他分子之间相互作用情况的技术。
利用这种方法，科学家们可以快速地鉴定蛋白质与其他生物分子的相互作用关系，有助于揭示蛋白质间的相互作用网络和细胞中信号传递通路的机制。
三、定点修饰方法的发展蛋白质在人体内发挥各种生物学功能的行为往往需要与其他蛋白质或小分子相互作用。
而这些交互作用往往可以通过对蛋白质进行定点修饰来实现。
在近几年的研究中，科学家们不断探索新的定点修饰方法，这些方法包括瑞利多肽修饰(RADICA)、紫外线活化氨基酸修饰(UAAC)等。
这些技术为研究蛋白质修饰、药物发现和疾病治疗提供了新的手段。
四、蛋白质结构预测的概率计算方法蛋白质结构预测是一项关键的任务，因为其结构与功能紧密相关。
随着计算方法的进步，预测精度不断提高。
但是，从蛋白质多样性和复杂度来看，预测任务仍然具有很大的挑战。
为了解决这一问题，研究者们逐渐采用基于概率计算的方法，如重重随机重构(multi-template modeling)和石墨烯垂直扫描(generalized ranking)。
蛋白质纯化技术的研究进展
蛋白质纯化技术的研究进展在生物学、药学、医学等领域中，蛋白质是一种重要的生物大分子，也是生命体内的基本构成单位之一。
然而，生物体内的蛋白质并不是纯净的，而是与其它生物大分子、小分子混合在一起的。
因为需要对蛋白质进行研究和应用，所以必须对其进行纯化。
蛋白质纯化技术是一系列分离、提纯、鉴定、结构分析、生物活性研究等过程的总和，其主要目的是从混合物中分离出一种特定的蛋白质，并去除与其它生物分子的干扰，得到其高纯度、活性和稳定性。
近年来，随着蛋白质研究的不断深入和各种新的分离技术的不断发展，蛋白质纯化技术已经逐渐成为生物科学、药学和医学等领域的重要研究方法之一。
一、蛋白质纯化的方法目前蛋白质纯化的方法主要分为物理方法、化学方法、生物学方法、和酶法（一种或多种方法的组合应用），下面分别进行介绍。
1. 物理方法物理方法是利用物理性质（如分子量、电性、外形、密度、亲和力、两性、溶液性等）实现蛋白质的纯化。
常用的物理方法有：1）超声波法；2）过滤法；3）离心法；4）胶体电泳法；5）薄层凝胶电泳法；6）磁性纳米粒子法等等。
2. 化学方法化学方法是利用蛋白质的化学性质和反应性质实现蛋白质的纯化。
常用的化学方法有：1）离子交换法；2）亲和层析法；3）氢氧化铝层析法；4）氨基酸、核苷酸、多肽等结合亲和层析法；5）氢氧化镁层析法；6）疏水层析法等等。
3. 生物学方法生物学方法是利用蛋白质在生物体内的生化、生理过程和生物学特性实现蛋白质的选择性分离纯化。
生物学方法主要包括：1）固定化抗体（affinity chromatography）；2）发酵法；3）单克隆抗体纯化法；4）蛋白酶切法（proteolysis）；5）细胞毒作用法等等。
4. 酶法酶法是酶或酶的反应体系，在特定的物理、化学、生物学和环境条件下对蛋白质进行特异性的选择性分离纯化。
常用的酶法有：1）谷胱甘肽还原酶体系纯化法；2）天门冬氨酸转移酶体系纯化法；3）甲醛酸酐挂载酶层析法；4）硫醇对酸酯酶-硫醇交换体系纯化法等等。
蛋白质稳定性和可溶性的研究进展
蛋白质稳定性和可溶性的研究进展蛋白质是生命活动中必不可少的分子，具有多种生物学功能。
然而，蛋白质具有复杂的结构和功能，易受外界环境影响，如热、光、酸、碱、离子强度、溶剂和氧化等因素，从而导致蛋白质不稳定和失活。
因此，蛋白质的稳定性和可溶性研究具有重要的意义。
本文将从蛋白质的稳定性和可溶性两个方面探讨其研究进展。
一、蛋白质的稳定性研究进展蛋白质的稳定性研究已成为蛋白质工程、生物制药和食品科学等领域的热点。
蛋白质的稳定性主要包括热稳定性、耐酸碱性、耐离子强度、氧化稳定性和pH稳定性等方面。
下面将从这几个方面进行简要的介绍。
1. 热稳定性热稳定性是指蛋白质在高温下能保持其生物学功能的能力。
蛋白质的热稳定性研究主要采用热扫描法、DSC（差示扫描量热法）、冷凝反应、基质辅助激光解吸电离飞行质谱技术等。
这些方法可以研究蛋白质的热变性、热解离过程、热稳定性、热交联等。
研究发现，改变蛋白质的氨基酸序列、表面等电点、溶液中的离子强度、pH值等可以改变蛋白质的热稳定性。
2. 耐酸碱性耐酸碱性是指蛋白质在酸、碱环境中不发生变性或失活。
蛋白质的耐酸碱性研究主要采用SDS-PAGE电泳、NativePAGE电泳、Size exclusion HPLC等。
这些方法可以研究蛋白质在不同pH值条件下的稳定性、分子组成和分子量等。
研究发现，改变蛋白质的氨基酸序列、pH值等可以改变蛋白质的耐酸碱性。
3. 耐离子强度耐离子强度是指蛋白质在高盐度环境中不发生变性或失活。
蛋白质的耐离子强度研究主要采用Gel electrophoresis、Isothermal titration calorimetry、Circular dichroism spectroscopy等。
这些方法可以研究蛋白质的电荷、结构和稳定性等。
研究发现，改变蛋白质的氨基酸序列、表面等电点、溶液中的离子强度、pH值等可以改变蛋白质的耐离子强度。
4. 氧化稳定性氧化稳定性是指蛋白质在氧化环境中不发生变性或失活。
蛋白质结构与功能研究的新进展
蛋白质结构与功能研究的新进展蛋白质是细胞内最重要的生物大分子之一，扮演着许多重要生理过程的关键角色。
因此，对于蛋白质结构与功能的研究一直是生命科学领域的重点之一。
在最近的研究中，科学家们利用新技术和新方法，取得了一些重要进展，本文将简要介绍其中一些。
1.单细胞蛋白质组学的新突破单细胞技术的迅速发展带来了研究单个细胞的新机会。
利用单细胞蛋白质组学技术，科学家们可以获取每个细胞的蛋白质组成，以深入研究单个细胞的生物学特性。
目前，单细胞蛋白质组学已经应用于肝细胞、肺癌细胞、胚胎干细胞和单个人体免疫细胞等多个细胞类型的研究。
该技术为了解个体细胞特异性生理功能和病理状态提供了新的手段。
2.人工智能在蛋白质结构分析中的应用随着深度学习技术的迅速发展，人工智能在蛋白质结构分析中的应用也越来越成熟。
科学家们训练神经网络来预测蛋白质结构，并在此基础上进行蛋白质设计和工程改造。
这种方法已经被成功应用于抗体和酶的优化设计中。
同时，该技术还在大规模的蛋白质结构预测和分析中取得了许多成功的应用。
3.新相互作用分析方法的发展相互作用是蛋白质功能发挥的重要机制。
过去，研究蛋白质相互作用大多采取基于结构的方法。
而现在，新的技术发展使得科学家们能够采取更高效的技术来进行相互作用的分析。
例如，近年来已经发展出许多高通量的方法来探索蛋白质相互作用网络，如亲和性质谱技术、Y2H技术、TAP-MS技术等，这些技术有效地促进了蛋白质相互作用的研究。
4.分子动力学模拟的新进展分子动力学模拟是一种用于模拟蛋白质分子内部原子运动和反应的计算方法。
最近，湖北大学的科学家们利用机器学习技术对分子动力学模拟进行了改进，提高了其计算精度，并将其用于预测蛋白质间的相互作用。
该方法巧妙地结合了计算机科学和生命科学，为生物学家研究蛋白质的内部结构和功能提供了新的方式。
综上所述，蛋白质结构与功能研究在不断发展，新技术、新方法的应用不仅使其速度和效率提高，同时创造了更多的机会和前景。
蛋白质结构与功能的研究进展
蛋白质结构与功能的研究进展蛋白质是构成生物体的重要组成部分，其结构与功能研究一直是生物科学中的热点问题。
随着科技的不断进步，人们对蛋白质结构的理解日益深化，也为研究蛋白质的功能提供了更多的可能性。
本文将介绍蛋白质结构与功能研究的最新进展。
一、蛋白质结构研究1. 传统的蛋白质结构研究方法在蛋白质结构研究的早期阶段，科学家们主要借助于X射线晶体学和核磁共振等技术来揭示蛋白质的结构。
通过测量蛋白质晶体中X射线的衍射图样或核磁共振信号，科学家们可以确定蛋白质的原子级结构，然后推测其功能。
2. 新兴的蛋白质结构研究方法随着计算机科学和生物技术的迅速发展，一系列新兴的蛋白质结构研究方法被提出。
其中，基于计算机模拟的蛋白质结构预测方法成为研究的重要手段之一。
通过在计算机上构建蛋白质模型，并利用分子力学和量子化学等方法对其进行优化，科学家们可以预测出蛋白质的结构。
此外，还出现了一些基于实验和计算相结合的混合方法，如蛋白质结构组学，可以通过结合大规模实验数据和计算算法，从整体上分析蛋白质结构的演化和功能。
二、蛋白质功能研究1. 结构与功能的关系蛋白质的结构和功能密切相关。
通过对蛋白质结构的研究，科学家们能够预测蛋白质的功能，并进一步揭示其在生物体内的作用机制。
例如，通过分析蛋白质结构中的功能域和活性位点，可以预测蛋白质的酶活性、配体结合能力等。
2. 新兴的蛋白质功能研究方法随着高通量分析技术的发展，蛋白质功能研究也迎来了新的突破。
蛋白质芯片技术、质谱技术和蛋白质相互作用研究等方法的出现，为研究蛋白质的功能提供了更多的选择。
例如，蛋白质芯片技术可以在一个平台上检测并分析大量蛋白质的功能。
通过将不同的蛋白质固定在芯片上，并与特定的底物反应，可以高通量地筛选和鉴定蛋白质的功能。
质谱技术则可以用于分析蛋白质的组分和结构。
通过将蛋白质分子离子化，并通过质谱仪测量其质量和电荷，科学家们可以推断出蛋白质的序列和结构信息。
此外，蛋白质相互作用研究也是蛋白质功能研究的重要方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
蛋白质组学研究进展
一、蛋白质组学的产生与发展 二、蛋白质组学的相关概念
三、蛋白质组学研究方法概述
四、蛋白质组学在肿瘤研究中的应用
蛋白质组研究更为复杂和困难： 蛋白质数目大大超过基因数目
蛋白质随时间和空间而变化
当前主要任务： 发展高通量、高灵敏度、高准确性的研
究技术平台是现在乃至相当一段时间内
二、蛋白质组功能模式的研究方法
蛋白质翻译后修饰的研究
蛋白质相互作用研究技术
（一）蛋白质组研究中的样品制备
通常可采用细胞或组织中的全蛋白质组分进 行蛋白质组分析。 也可以进行样品预分级，即将细胞或组织中 的全体蛋白质分成不同部分，分别进行研究。
样品预分级的主要方法
蛋白质溶解性：可溶性蛋白、非溶性蛋白等 蛋白质定位：膜蛋白、核蛋白等 蛋白质细胞器定位：线粒体、高尔基体、叶绿体等 样品预分级主要作用在于提高低丰度蛋白质的上样量和检 测灵敏度。
特 点
可分离10～100 kD分子量的蛋白质
高灵敏度和高分辨率
便于计算机进行图像分析处理
与质谱分析匹配
双向凝胶电泳(2-DE)技术的缺点
极酸、极碱性蛋白质，疏水性蛋白质， 极大蛋白质、极小蛋白质以及低丰度蛋 白质用此种技术难于有效分离。
胶内酶解过程费时、费力，难于与质谱 联用实现自动化。
成份、表达水平与修饰状态，了解蛋白质之间的相互作用 与联系，揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律。
主要研究内容
了解某种特定的细胞、组织或器官制造的蛋白质种类； 明确各种蛋白质分子是如何形成类似于电路的网络的； 描绘蛋白质的精确三维结构，揭示其结构上的关键部位， 如与药物结合并且决定其活性的部位。
蛋白质组是：
对应于基因组的所有蛋白质构成的 整体，不是局限于一个或几个蛋白 质。 同一基因组在不同细胞、不同组织 中的表达情况各不相同 。 在空间和时间上动态变化着的整体。
蛋白质组学是什么样的一门科学？
指应用各种技术手段来研究蛋白质组的一门新兴科学，
其目的是从整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成
的不同用SDS-PAGE分离，把复杂蛋白混合物中的蛋白质
在二维平面上分开。
第一向分离
等电聚焦
蛋白质是两性分子，在不同的pH环境中可以带正电荷、负电荷或不带电荷。 对每个蛋白质来说都有一个特定的pH，此时蛋白质的静电荷为零，此pH值 即该蛋白质的等电点(pI)。将蛋白质样品加载至pH梯度介质上进行电泳时， 它会向与其所带电荷相反的电极方向移动。在移动过程中，蛋白分子可能获 得或失去质子，并且随着移动的进行，该蛋白所带的电荷数和迁移速度下降。 当蛋白质迁移至其等电点pH位置时，其净电荷数为零，在电场中不再移动。 聚焦是一个与pH相关的平衡过程：蛋白质以不同的速率靠近并最终停留在它 们各自的pI值；在等电聚焦过程中，蛋白质可以从各个方向移动到它的恒定 位点。
第二向分离
SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳
双向电泳的第二向是将IPG胶条中经过第一向分离的蛋白转移到第二向 SDS．PAGE凝胶上，根据蛋白相对分子质量或分子量(MW)大小与第 一相垂直的分离。 蛋白质与十二烷基硫酸钠(SDS)结合形成带负电荷的蛋白质．SDS复合 物，由于SDS是一种强阴离子去垢剂．所带的负电荷远远超过蛋白质 分子原有的电荷量，能消除不同分子之间原有的电荷差异，从而使得 凝胶中电泳迁移率不再受蛋白质原有电荷的影响．而主要取决于蛋白 质分子的质量大小，其迁移率与分子量的对数呈线性关系，在蛋白质 组研究中。需要在同样的条件下同时走多块胶，这对凝胶与凝胶之间 的比较十分重要。
组织水平上的蛋白质组样品制备
临床样本都是由多种细胞或组织混合而成，如肿瘤 中癌变上皮细胞总是与血管、间质细胞等混杂一起。
激光捕获显微切割(laser capture microdissection， LCM)可直接在显微镜下从组织切片中精确分离特
定的细胞或细胞群。
LCM具有其独特的优点
快速简单、有效减少交叉污染。
多维蛋白质鉴定技术(multidimensional
protein identification technology) 将不同分离模式的
色谱柱以串联方式合并于同一根色谱柱中进行，在同一根色谱 柱的前半部分装填强阳离子色谱填料，后部分装填反相液相色 谱填料，该方法可对样品量较少的蛋白质进行快速分析。
蛋白质组学研究进展
蛋白质组学研究进展
一、蛋白质组学的产生与发展 二、蛋白质组学的相关概念
三、蛋白质组学研究方法概述
四、蛋白质组学在肿瘤研究中的应用
蛋白质组学产生的背景
人类基因组计划（HGP）
1986年，达尔贝科提出人类基因组计划 1990年，美国国会批准“HGP”，9月，中国获准 加入，负责测定人类基因组序列的1% 2000年6月26日，草图绘制成功
蛋白质组学研究中的主要任务。
蛋白质组学研究方法概述
一、蛋白质组表达模式的研究方法
蛋白质组研究中的样品制备 蛋白质组研究中的样品分离 蛋白质组研究中的样品分析鉴定 蛋白质组学研究的生物信息学 定量蛋白质组学研究
二、蛋白质组功能模式的研究方法
蛋白质翻译后修饰的研究
蛋白质相互作用研究技术
各国政府支持，国际著名研究和商业机构加盟：
美国国家癌症研究院（National Cancer Institute）和食品药品监督管理局（Food and Drug Administration）共同投资数百万美元建 立癌症不同阶段的蛋白质组数据库。
Celera公司投资上亿美元独自启动了全面鉴 定和分类汇总人类组织、细胞和体液中的蛋白质 及其异构体，构建新一代的蛋白质表达数据库的 工作。
蛋白质序列分析鉴定蛋白质
一些传统蛋白质分析技术如蛋白质序列分析技术（Edman 降解法, 1950），仍然可用于当前蛋白质组研究。其缺点是难 于实现高通量，同时对低丰度蛋白质的鉴定上其灵敏度难于达 到要求。
新型非凝胶技术
液相色谱法
liquid chromatography，LC
毛细管电泳法 capillary electrophoresis， CE
液相色谱-质谱联用技术（LPLC-MS/MS）
蛋白质混合物直接通过液相色谱分离以代替2-DE的
分离，然后进入MS系统获得肽段分子量，再通过串联MS 技术，得到部分序列信息，最后通过计算机联网查询、鉴 定蛋白质。
Edman降解（Edman degradation）：是测定蛋白质一级结构的方法，主要 是从蛋白质或多肽氨基末端进行分析。由埃德曼（P．Edman）在上世纪50 年代所创立。分为耦合、切割、萃取、转化、鉴定等几个步骤。首先在 pH9.0的碱性环境下，将异氰酸苯酯(Ph—N=C=S，PITC)和蛋白质或多肽 N端氨基酸耦合，形成苯氨基硫甲酰(PTC)衍生物；然后以三氟乙酸(TFA) 处理耦合后产物，将多肽或蛋白的N一端第一个肽键选择性的切断，释放 出该氨基酸残基的噻唑啉酮苯胺衍生物；随后萃取出释放的氨基酸衍生物 并在强酸性条件下转化为稳定的乙内酰苯硫脲氨基酸(PTH-氨基酸)；最后 以色谱法鉴定出降解下来的PTH-氨基酸种类，从而得到蛋白质或多肽N端 序列信息。Edman降解法的优点是异硫氰酸苯酯与所有氨基酸残基的反应 产率和回收率都相当高，因此反应副产物少，用色谱可以准确鉴定。
蛋白质组学研究方法概述
一、蛋白质组表达模式的研究方法
蛋白质组研究中的样品制备 蛋白质组研究中的样品分离 蛋白质组研究中的样品分析鉴定 蛋白质组学研究的生物信息学 定量蛋白质组学研究
二、蛋白质组功能模式的研究方法
蛋白质翻译后修饰的研究
蛋白质相互作用研究技术
（三）蛋白质组研究中的样品分析鉴定 传统方法： Edman降解法:
2003年12月15日，国际人类蛋白质组组织负责人在北京宣布， 国际人类蛋白质组计划正式启动，“人类肝脏蛋白质组计划” 和“人类血浆蛋白质组计划”两大项目首先开始执行，其中 “人类肝脏蛋白质组计划”由中国科学家领导执行，这是我国 科学家第一次领导执行重大国际科技协作计划。
首次由我国科学家领导的国际重大科研合作项目——人类肝 脏蛋白质组计划，被宣告取得阶段性新进展。几年来围绕人类 肝脏蛋白质组的表达谱、修饰谱及其相互作用的连锁图等九大 科研任务，我国科学家已经成功测定出6788个高可信度的中国 成人肝脏蛋白质，系统构建了国际上第一张人类器官蛋白质组 “蓝图”；发现了包含1000余个“蛋白质-蛋白质”相互作用的 网络图；建立了2000余株蛋白质抗体。
样品的切割与分离由激光一步完成，并可以保持被分离的 样品的完整性。 结合免疫荧光能够基于组织细胞的表型和功能特征进行分 离样品组分。
对制样的要求灵活多样，使用范围较广。
通过LCM对组织切片进行切割与分离可以分离收集从形态
上（普通染色），表型或功能上（荧光染色）可以辨认均一性
的细胞群体，从而克服了组织不均一的特点，提高了数据的准 确性和可靠性，这在肿瘤生物学研究中具有广泛应用。
多维色谱技术（LC/LC-MS/MS）
根据蛋白质带电性及疏水性不同，用 MS 分离多肽复合物。 离子交换色谱是通过溶质在离子交换色谱固定相上具有不同 的保留能力，而实现样品分离的色谱技术，而反相液相色谱 是基于溶质疏水性的差异而实现分离的色谱技术。通过这两
种色谱模式的联用，可以实现对复杂生物样品的二维分离。
2003年4月14日，人类基因组序列图绘制成功
改变花色的转基因矮牵牛花
荧 光 烟 草
转 入 荧 光 素 酶 蛋 白 基 因 的 发
蓝色玫瑰
蛋白质组学发展历史
1994年，澳大利亚科学家Wilkins等人首次提出蛋白质组概念 1996年，澳大利亚建立了第1个蛋白质组研究中心（APAF） 2001年4月，美国成立了国际人类蛋白质组研究组织（HUPO） 20世纪90年代中期 ，蛋白质组学以细胞内全部蛋白质的存在 及其活动方式为研究对象