蛋白质组学的应用及发展趋势3.pptx
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蛋白组学概论ppt课件
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肽质谱指纹图在数据库中匹配 不成功的可能原因
样品量太少，PMF图信噪比太低，输入库中搜寻的数据质 量不好。 2-DE 胶上所取的一个蛋白质点并非单一蛋白质 ，所获
PMF图实际上是两个以上蛋白质的混合图。
操作中角蛋白或其他蛋白质的污染 蛋白质发生了较多的转译后修饰，数据库中未有记载
32
33
第二向SDS-PAGE电泳
垂直板电泳
水平超薄胶电泳
34
35
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。
36
新型非凝胶技术
液相色谱法 liquid chromatography，LC 毛细管电泳 capillary electrophoresis，CE
40
41
42
（三）蛋白质组研究中的样品分析鉴定
传统方法：蛋白质微量测序
氨基酸组成分析
43
新型蛋白质鉴定技术 —— 质谱（MS）法
基本原理：蛋白质分子离子化后，根据离 子间质量与电荷比值（ m/z ）的差异来分离 并确定样品的分子量。 一台质谱仪一般有进样装置、离子化源、 质量分析器、离子检测器和数据分析系统组 成。
38
39
多维液相色谱技术
（LC/LC-MS/MS）
最常用的是离子交换色谱-反相液相色谱联用
多维蛋白质鉴定技术(multidimensional protein identification technology, MudPIT)
把不同分离模式的色谱柱串联在一根色谱柱中， 对蛋白质进行分离的定性定量技术。
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肽质谱指纹图在数据库中匹配 不成功的可能原因
样品量太少，PMF图信噪比太低，输入库中搜寻的数据质 量不好。 2-DE 胶上所取的一个蛋白质点并非单一蛋白质 ，所获
PMF图实际上是两个以上蛋白质的混合图。
操作中角蛋白或其他蛋白质的污染 蛋白质发生了较多的转译后修饰，数据库中未有记载
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第二向SDS-PAGE电泳
垂直板电泳
水平超薄胶电泳
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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。
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新型非凝胶技术
液相色谱法 liquid chromatography，LC 毛细管电泳 capillary electrophoresis，CE
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（三）蛋白质组研究中的样品分析鉴定
传统方法：蛋白质微量测序
氨基酸组成分析
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新型蛋白质鉴定技术 —— 质谱（MS）法
基本原理：蛋白质分子离子化后，根据离 子间质量与电荷比值（ m/z ）的差异来分离 并确定样品的分子量。 一台质谱仪一般有进样装置、离子化源、 质量分析器、离子检测器和数据分析系统组 成。
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多维液相色谱技术
（LC/LC-MS/MS）
最常用的是离子交换色谱-反相液相色谱联用
多维蛋白质鉴定技术(multidimensional protein identification technology, MudPIT)
把不同分离模式的色谱柱串联在一根色谱柱中， 对蛋白质进行分离的定性定量技术。
蛋白质组学简介张幻灯片
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X-射线衍射法
简单原理
2018/11/25
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2. 通过氨基酸序列知识去辨识和推引出其决定 的三维结构 （1）用分子力学、分子动力学的方法，根据 理化的基本原理，从理论上计算蛋白质分 子的空间结构。
（2）通过对已知空间结构的蛋白质进行分析，
找出一级结构与空间结构的关系，总结出
同。
3
细胞中的基因一般不是全部表达, 一个
细胞大约只含有5～6千种不同的蛋白,其中
80%的蛋白是维持生命所必需而为所有的细
胞所共有,称为“看家蛋白”。人体至少有
250种不同的细胞,每一种细胞可能表达3～4
百种自己特有的蛋白,所以人体拥有的总蛋白
数可能要大于10万种。
2018/11/25
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二、蛋白质组学的研究内容
dichroism ， CD) 测定溶液状态下的蛋白
质 二 级 结 构 含 量 。 - 螺 旋 的 CD 峰 有
222nm 处的负峰、 208nm 处的负峰和 198
nm处的正峰三个成分；而-折叠的CD谱
不很固定。
2018/11/25 17
蛋白质空间结构的研究方法
(1) X-射线衍射法（X-ray diffraction method） (2) 核磁共振（NMR） (3) 光谱法（红外光谱、紫外差光谱、荧光光谱） (4) 旋光色散法（optical rotatory dispersion, ORD） (5) 园二色性（circular dichroism, CD） (6) 氢同位素交换法
的组成及其活动规律的科学。
2018/11/25 2
7. 蛋白质组具有多样性和可变性的特点
（1）蛋白质的种类和数量在同一机体的不 同细胞中是各不相同的。 （2）同一细胞，在不同时期、不同条件下， 蛋白质组也是在不断改变的。
X-射线衍射法
简单原理
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2. 通过氨基酸序列知识去辨识和推引出其决定 的三维结构 （1）用分子力学、分子动力学的方法，根据 理化的基本原理，从理论上计算蛋白质分 子的空间结构。
（2）通过对已知空间结构的蛋白质进行分析，
找出一级结构与空间结构的关系，总结出
同。
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细胞中的基因一般不是全部表达, 一个
细胞大约只含有5～6千种不同的蛋白,其中
80%的蛋白是维持生命所必需而为所有的细
胞所共有,称为“看家蛋白”。人体至少有
250种不同的细胞,每一种细胞可能表达3～4
百种自己特有的蛋白,所以人体拥有的总蛋白
数可能要大于10万种。
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二、蛋白质组学的研究内容
dichroism ， CD) 测定溶液状态下的蛋白
质 二 级 结 构 含 量 。 - 螺 旋 的 CD 峰 有
222nm 处的负峰、 208nm 处的负峰和 198
nm处的正峰三个成分；而-折叠的CD谱
不很固定。
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蛋白质空间结构的研究方法
(1) X-射线衍射法（X-ray diffraction method） (2) 核磁共振（NMR） (3) 光谱法（红外光谱、紫外差光谱、荧光光谱） (4) 旋光色散法（optical rotatory dispersion, ORD） (5) 园二色性（circular dichroism, CD） (6) 氢同位素交换法
的组成及其活动规律的科学。
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7. 蛋白质组具有多样性和可变性的特点
（1）蛋白质的种类和数量在同一机体的不 同细胞中是各不相同的。 （2）同一细胞，在不同时期、不同条件下， 蛋白质组也是在不断改变的。
蛋白质组学-PPT课件
iTRAQ 结构
iTRAQ包括三部分：报告部分、肽反应部分、平 衡部分。 1、报告部分：有八种，因此iTRAQ可同时标记8 组样品。 2、肽反应部分：能与肽N端及赖氨酸侧链发生共 价连接而标记上肽段，几乎可以标记所有蛋白质。 3、平衡部分：保证iTRAQ标记的同一肽段的质荷 比相同。
辉骏生物：fitgene/
辉骏生物：fitgene/
免费服务热线：400-699-1663
2：蛋白质组学研究内容
2.1：蛋白质的表达模式 （1）生理、病理或不同发育状态下蛋白质组表达差异蛋白质信息库。 （2）蛋白质及其组成质点的分离、分析、鉴定。 2.2：蛋白质的功能模式 （1）蛋白质结构分析。 （2）蛋白之间相互作用，翻译后修饰，细胞定位等。
3: 化学标记法—iTRAQ
简介：
iTRAQ试剂是可与氨基酸末端氨基及赖氨酸侧链氨基连接的胺标记同重元素。在质谱图 中，任何一种iTRAQ试剂标记不同样本中的同一蛋白质表现为相同的质荷比。 在串联质谱 中，信号离子表现为不同质荷比(113-119，121)的峰，因此根据波峰的高度及面积，可以 鉴定出蛋白质和分析出同一蛋白质不同处理的定量信息。
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1：双向电泳
基于2D-PAGE 的经典定量分 析方法。 1、样品准备 和定量：抽提 对照组和各种 不同实验组的 蛋白质。 2、蛋白质分 离：蛋白质经 过2D-PAGE分离 后染色（银染、 考染等）。 3、蛋白质的 定性与定量分 析：通过与对 照组相Image Master 7.0分 析出实验组中 差异点，质谱 鉴定差异点蛋 白质,同时应用 软件分析出其 表达量的变化。
辉骏生物：fitgene/
蛋白质组学ppt
电转印到膜上
图像分析
Western blot检测
选择目标蛋白斑点，胶内酶切
质谱分析（MALDI/TOF或ESI/MS/MS）
获得肽质量指纹谱或肽序列标签
数据库检索鉴定蛋白质
Western blot、 免疫组化验证 蛋白质并确定 其定位
根据氨基酸序 列合成寡核苷 酸探针，克隆 基因
蛋白质功能研究，包 括蛋白质生物活性、 抗体制备、蛋白质相 互作用等方面
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3.2.3 蛋白质组研究技术
一、双向凝胶电泳技术 二、液相色谱技术 三、生物质谱技术与蛋白质鉴定 四、蛋白质相互作用的研究技术
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一、双向凝胶电泳技术 （一）2-DE的概念 two dimensional gel electrophoresis
• 2-DE是指第一向的固相pH梯度（immobilized pH gradient，IPG）等电聚焦电泳与第二向SDSPAGE组成的分离系统，也称双向聚丙烯酰胺凝 胶电泳，简称2-DE。等电聚焦电泳是基于蛋白质 等电点（pI）的差异进行分离，SDS-PAGE则是 根据蛋白质分子量（Mw）的不同进行分离。
22
（三）双向凝胶电泳图谱的计算机分析 • 细胞或组织样本经2-DE分离后，得到一张含有成
百上千个蛋白质斑点的凝胶电泳图谱。凝胶图谱 分析包括确定蛋白质斑点的位置、大小、染色深 浅、pI和分子量；图谱间的比较、差异蛋白质斑 点的确定；图谱质量的优化、数据的储存管理、 数据库分析等内容。借助先进的计算机技术和生 物信息学工具，能客观、有效地从电泳图谱中提 取到有价值的信息。
记等
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（一）考马斯亮蓝染色
考马斯亮蓝染色是最常用的蛋白质染色 方法。考马斯亮蓝R-250化学名为三苯基甲 烷，R代表红蓝色。考马斯亮蓝R-250与蛋 白质的碱性基团可逆结合，染色线性范围 可达1～55μg，灵敏度为30～100ng蛋白质 。考马斯亮蓝染色的最大优点是染色重复 性好，操作简便，不影响后续的质谱鉴定 ，灵敏度比常用的氨基黑高100倍，但低于 银染色和荧光染色，不能满足对低丰度蛋 白质的检测要求，样品用量大。
蛋白质组学及技术介绍通用课件
详细描述
蛋白质组学技术可以对蛋白质相互作用进行系统研究，发现新的药物靶点，并对药物作用过程中蛋白 质的应答变化进行监测，从而对新药进行有效的筛选和评价。同时，蛋白质组学还可以用于研究药物 的作用机制，解析药物在体内的生物过程，为新药的研发提供重要的理论支持。
生物进化研究
总结词
蛋白质组学在生物进化研究中的应用主要表 现在对不同物种间蛋白质结构和功能的比较 分析，揭示生物进化的规律和机制。
动物实验伦理
减少动物使用
尽量采用其他替代方法，减少动物的使用数量和痛苦。
优化实验方案
在必须使用动物的情况下，应优化实验方案，尽量减少动物的痛苦 和死亡。
严格遵循法律法规
遵守国家和地区的动物保护法律法规，确保实验的合法性。
数据共享与知识产权保护
数据共享
鼓励在学术领域内共享数据，促进科研合作和知识进步。
详细描述
蛋白质组学通过对不同物种间相似蛋白质的 同源性进行分析，可以发现物种间的亲缘关 系和进化历程。同时，蛋白质组学还可以通 过对蛋白质结构和功能的比较分析，发现物 种间在适应环境变化过程中产生的蛋白质变 异和进化机制。这些研究对于深入理解生物
进化的过程和机制具有重要意义。
04
蛋白质组学研究展望
通过测定蛋白质的氨基酸序列，确定蛋白质的组成和 结构。
质谱分析
通过测量蛋白质离子的质量和电荷比值，推断蛋白质 的分子量和肽链组成。
数据库搜对，确定蛋白质的身份。
蛋白质定量技术
同位素标记技术
01
通过同位素标记目标蛋白质，利用其与未标记蛋白质在质谱中
鉴定蛋白质之间的相互作用关系，了解蛋白 质的功能网络。
蛋白质修饰分析
研究蛋白质的翻译后修饰，如磷酸化、糖基 化、乙酰化等，以揭示其调控机制。
蛋白质组学技术可以对蛋白质相互作用进行系统研究，发现新的药物靶点，并对药物作用过程中蛋白 质的应答变化进行监测，从而对新药进行有效的筛选和评价。同时，蛋白质组学还可以用于研究药物 的作用机制，解析药物在体内的生物过程，为新药的研发提供重要的理论支持。
生物进化研究
总结词
蛋白质组学在生物进化研究中的应用主要表 现在对不同物种间蛋白质结构和功能的比较 分析，揭示生物进化的规律和机制。
动物实验伦理
减少动物使用
尽量采用其他替代方法，减少动物的使用数量和痛苦。
优化实验方案
在必须使用动物的情况下，应优化实验方案，尽量减少动物的痛苦 和死亡。
严格遵循法律法规
遵守国家和地区的动物保护法律法规，确保实验的合法性。
数据共享与知识产权保护
数据共享
鼓励在学术领域内共享数据，促进科研合作和知识进步。
详细描述
蛋白质组学通过对不同物种间相似蛋白质的 同源性进行分析，可以发现物种间的亲缘关 系和进化历程。同时，蛋白质组学还可以通 过对蛋白质结构和功能的比较分析，发现物 种间在适应环境变化过程中产生的蛋白质变 异和进化机制。这些研究对于深入理解生物
进化的过程和机制具有重要意义。
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蛋白质组学研究展望
通过测定蛋白质的氨基酸序列，确定蛋白质的组成和 结构。
质谱分析
通过测量蛋白质离子的质量和电荷比值，推断蛋白质 的分子量和肽链组成。
数据库搜对，确定蛋白质的身份。
蛋白质定量技术
同位素标记技术
01
通过同位素标记目标蛋白质，利用其与未标记蛋白质在质谱中
鉴定蛋白质之间的相互作用关系，了解蛋白 质的功能网络。
蛋白质修饰分析
研究蛋白质的翻译后修饰，如磷酸化、糖基 化、乙酰化等，以揭示其调控机制。
蛋白质组学技术的应用与发展
蛋白质组学技术的应用与发展蛋白质是生命体中最重要的组成成分之一，它们在细胞和整个生命体中扮演着各种重要角色。
蛋白质组学技术允许对数千种蛋白质进行同时分析和鉴定，是生命科学领域中的一项重要技术。
近年来，蛋白质组学技术已经得到广泛应用，并在许多领域中取得了重大进展。
什么是蛋白质组学技术？蛋白质组学技术是一种能够对细胞或生物体中的蛋白质进行定量和定性分析的技术。
这种技术包括分离、纯化和鉴定蛋白质的方法和技术，以及分析蛋白质的生理学和生化学功能的方法和技术。
为什么需要蛋白质组学技术？蛋白质组学技术可以帮助我们更好地了解生命体系，其主要用途在于发现新的生物标记物、药物靶点和治疗方法。
蛋白质组学技术可以用于了解蛋白质的生理和生化机制，从而对一些细胞过程、疾病发生、疾病进展等方面进行深入的研究。
蛋白质组学技术的应用领域1. 疾病诊断蛋白质组学技术在疾病的诊断中发挥着举足轻重的作用。
在癌症诊断中，蛋白质组学技术在早期诊断和预测疾病进展方面具有很大的潜力。
深入了解癌症的生理和生化机制以及各种不同类型癌症的蛋白质表达差异可以帮助我们发现新的标志物并为疾病的精准诊断和治疗提供数据和理论依据。
2. 药物研发蛋白质组学技术也对药物研发具有重要的影响。
通过蛋白质组学技术可以了解药物的目标蛋白以及药物在蛋白质水平的作用。
蛋白质组学技术可以帮助药物研发人员了解药物靶点的结构、作用机制和信号通路，促进新药的研发和进阶，降低新药研发的成本并提高新药的效益和安全性。
3. 生物能源蛋白质组学技术也可以用于生物能源研究。
生物能源的研究是未来能源研究中的一个重要方向。
采用蛋白质组学技术，我们可以从微生物和植物中筛选能够分泌特定酶类的菌株或植物进行生物反应器的搭建，并且观察酶类与底物反应后产生的临界温度，为以后的实验操作提供有效的参考依据。
4. 环境污染蛋白质组学技术也可以应用于环境污染。
通过分析环境样品中的蛋白质组成，可以发现环境中的各种重要污染物质，并确定它们的来源和分布。
化学蛋白质组学PPT课件演示文稿
• 在20世纪90年代中期，国际上萌发了一门研究细
胞内各种蛋白质的组成及其活动规律的新兴学科-蛋白质组学(proteomics)。
• 蛋白质组(proteome)这一概念是1995年由澳大利 亚学者最先提出来的，源于蛋白质（protein）与 基因组（genome）两个词的杂合，指的在一个 特定的时间和空间内，一个基因组､一种细胞组 织或一种生物体所表达的全部蛋白质。
• 对蛋白质组问题的研究称之为蛋白质组学
(proteomics)，主要是在整体水平上研究细胞 内蛋白质的组成及其活动规律。
第四页，共48页。
• 而化学在这里再一次与生物学的最新发展融合，形成新的交叉研究
领域-化学蛋白质组学(chemical proteomics)。化学蛋白质组学
是一个目前仍在不断扩展中的全新领域，学术界至今对其尚未有确
根据分子量大小进行分离。
第九页，共48页。
第十页，共48页。
2，基质辅助激光解吸电离-飞行
时间质谱技术
• 基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱测量法以多 肽质量/电荷比为依据同数据库资料进行比较,进而
对蛋白质进行鉴定。此法通常被称为肽质量指纹法。
第十一页，共48页。
3，色谱与质谱联用技术
• 将色谱技术与新型质谱技术相结合,可有效地克服双向凝胶电 泳/质谱的不足,确保了分析的准确性。
• 首先对蛋白质混合物进行酶切得到混合肽段,然后通过强离子交换
反相色谱柱进行多次分离,并连用液相色谱-串联质谱分析肽段, 而且通过核素标记肽段的技术实现蛋白定量分析。分离 后的产品离子得到完好地扫描,连用分析肽段,可以区分待
测蛋白质和其他类似物。
第十二页，共48页。
第十三页，共48页。
蛋白质 ppt课件
蛋白质缺乏症
蛋白质缺乏症是指由 于蛋白质摄入不足或 吸收障碍导致的营养 缺乏病。
在儿童中，蛋白质缺 乏症还可能导致生长 发育迟缓、智力发育 不良等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
症状包括体重减轻、 肌肉萎缩、贫血、免 疫力下降等。
蛋白质过量的危害
01
02
03
04
虽然蛋白质是人体必需的营养 素，但摄入过多也会对健康造
成负面影响。
蛋白质的分类
根据结构
可分为简单蛋白质和结合蛋白质。
根据功能
可分为酶、激素、抗体、载体、血红蛋白等。
蛋白质的结构与功能
结构
蛋白质的结构可分为一级、二级、三级和四级结构。一级结构是指蛋白质中氨基酸的排列顺序；二级 结构是指蛋白质中局部主链的构象；三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置；四级 结构是指蛋白质分子中各个亚基的空间排布及相互作用。
蛋白质 PPT 课件
目录
CONTENTS
• 蛋白质简介 • 蛋白质的合成与分解 • 蛋白质与疾病 • 蛋白质在生物体内的应用 • 蛋白质研究的前沿与展望
01 蛋白质简介
定义与组成
定义
蛋白质是由氨基酸组成的大分子 有机化合物，是构成细胞和组织 的主要物质之一。
组成
蛋白质由20种不同的氨基酸通过 肽键连接而成，其分子量通常在 10,000道尔顿以上。
高蛋白饮食可能导致肾脏负担 加重，引发肾脏疾病。
过量的蛋白质在体内代谢过程 中会产生大量的氨和尿素，增 加肝脏负担，并可能导致肝病
。
此外，高蛋白饮食还可能引发 肥胖、心血管疾病等健康问题
。
04 蛋白质在生物体内的应用
蛋白质在食品工业中的应用
蛋白质作为食品添加剂
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白质组比较研究
2.1.1 遗传与变异方面的研究
遗传与变异方面的研究主要是通蛋白质研究结果 与基因组预测的（开放阅读框）ORF相比较来 校 正 基因组的研究结果。蛋白质组的研究结果可以对基 因组的研究结果起到补充和修正的作用，而且通过 同一致病菌不同菌株的蛋白质研究，可以对病株进 行分类。
2.1.2 病原菌致病机理及毒力因子的研究
1.2 在胰腺癌上的应用
现在可利用SELDI技术分析胰腺癌病人同正常人的 血清并鉴定出两个最具有识别能力的蛋白质峰，诊 断敏感度为78％，特异性为97％，高于现有的血清 标准标记物CA19-9。并且二者联用的诊断准确率更 高。
1.3 在神经系统疾病方面的应用
随着我国人口老龄化的到来，老年病尤其是老年 性神经系统疾病的发病率日趋升高，临床上主要有 阿尔茨海默症（AD）帕金森症等，临床上尚未找到 特效的治疗方法．也很难抓住良好的治疗时机。
1.3 在神经系统疾病方面的应用
应用蛋白质组学技术发现AD的脑脊液和/或血浆蛋白特异 性改变，可为AD的诊断、治疗药物的设计和筛选奠定基础 。通过分析AD病人血浆蛋白后发现，AD相关蛋白载脂蛋白 E、tau-1和早老蛋白２均可在病人血浆中检测到，提示位于 细胞器的tau-1和早老蛋白２外流到血浆中，并且达到可检 测的水平，对这些蛋白在血浆中异构体的分析将有助于脑部 疾病的诊断，而不需要损伤脑组织。
蛋白质组学的应用 与发展趋势
小组成员：张维旭 马国军 杨亿
主讲人 ： 马国军
（一）、蛋白质组学的应用
1 在临床疾病中的应用 2 在微生物蛋白质组学中的应用
3 在植物研究中的应用 4 在肾脏病学领域的应用
（二） 蛋白质组学的发展趋势
1 在基础研究方面 2 在应用研究方面 3 在技术发展方面
（一）、蛋白质组学的应用
2.1.4 药物抗性的研究
通过抗性菌株与敏感菌株的差异蛋白质组研究， 可以对细菌耐药机制进行研究，发现抗药性相关因 子，为新药研究提供线索。
2.1.5 抗菌药物的开发
首先是通过分析细菌对抗菌药物有不同反应的菌 株的蛋白质组可以寻找新的抗菌药物 ， 筛选靶点和 模式。而利用一组作用位点类似的抗菌药物可以筛 选出与该类药物相应的标志物和作用模式，确定的 标志物和作用模式又可用于筛选新的候选药物或用 于确证一些新的化合物的真实作用机制和位点。
，也是疾病临床分期分型的分子基础。 2.指导治疗：
如病程分析、用药、手术时机的选择等。 3.提供药物开发的临床依据：
如确定药物靶点、新药开发(某些药物本身就是蛋白质)等。 4.预后判断：
如根据生物标志物在不同疾病中的变化，从而判断疾病的性质和严重程度等
1.1 在肿瘤方面的应用
恶性肿瘤的发生主要是由于相关基因发生突变，导致蛋白质的空间构成翻译后被 修饰发生改变，造成细胞周期失控，细胞凋亡机制紊乱，细胞转移能力提高等方
2 在微生物蛋白质组学中的应用
2.பைடு நூலகம் 病毒微生物蛋白质组学
由于病毒微生物与感染性疾病密切相关，研究这些致病微生 物的蛋白质组学对于了解其毒性因子、抗原以及疫苗的制备
非常重要。 在已完成基因组测序的47种致病苏白及其菌株中，有14种已 进行过蛋白质组研究，其中对大肠埃希菌、流感嗜血杆菌、 结合分支杆菌等三种菌还进行过模式菌和临床病菌的差异蛋
（包括酿酒酵母和裂殖酵母).
3 在植物研究中的应用
3.1 植物生理蛋白质组学
植物生理蛋白质组学对于更好地了解非生物胁迫的伤害机制 、植物对非生物环境的适应机制、生物之间的相互作用机制
、植物激素的调节作用等有重要意义。Renaut 等于2004
年对欧洲山杨低温下适应反应的蛋白质研究表明, 低温诱导 一系列伴侣蛋白、应激蛋白、解毒酶和信号传导相关蛋白质 含量增加或重新合成,而细胞壁和功能相关的蛋白质减少。
通过在整体水平上比较病原菌和非致病菌的蛋白 质谱，以及在各种环境下致病菌毒力和蛋白质谱的 变化，可以发现致病株的毒力调控机制和毒力因子 。
2.1.3 研究宿主和微生物的相互关系，寻找免疫 靶点，开发新型疫苗
蛋白质组研究方法与免疫杂交方法相结合的研究 已广泛应用于宿主对病原菌的体液和细胞免疫应答 研究中，并形成了蛋白质的一个新的分支——免疫 蛋白质组。通过细菌蛋白质组与宿主多克隆血清的 杂交反应，可以发现新的抗原决定因子群，以用于 疫苗开发和诊断分析。
面的异常。 蛋白质组学可以分析、鉴定细胞同肿瘤细胞的蛋白差异，对疾病的诊断、治疗、
预后评估提供有用的信息。
1.2 在胰腺癌上的应用
胰腺癌是外科治疗效果最差的肿瘤之一，其５年生 存率不到5％，这与缺乏早期诊断的可靠办法有关。 糖链抗原19-9（CA19-9）作为胰腺癌组织分泌的黏 蛋白抗原，敏感性较高，但特异性不高，在胰腺癌 早期诊断筛查中的应用受到了限制。
1、在临床疾病中的应用
1.诊断： 如疾病筛查、疾病分期分型等。因为不同病理过程中蛋白质的种类和数量会有不 同的变化，有的蛋白质呈现明显的上调，有的则较正常生理过程出现缺失或明显下调 ，把这些疾病特异和疾病相关的蛋白质作为生物标志物(biomarker)。对于特定蛋白质 在特定疾病中的作用的深入研究，为最终找到疾病的病因、发病机制提供了客观依据
3.1 植物生理蛋白质组学
Christian L 等于2005 年为了研究NO 信号分子在植物中 的调节作用, 采用蛋白质组学研究的方法对由NO 处理后的拟 南芥【Arabidopsisthaliana (Linn.) Heynh】中发生硫基亚硝 化的蛋白质进行研究发现, NO 可能是通过蛋白质的硫基亚硝 化作用来调节细胞中的应激反应、氧化还原反应、信号调节 、细胞骨架、代谢作用等相关信号途径。
2.2 模式微生物蛋白质组学
后基因组时代典型的模式生物具有适用于各种遗传学研究方 法、传代时间短、有雄厚的研究基础的特点，可以实现对于 生物学问题的简单化研究，因而模式微生物蛋白质组研究也
是微生物蛋白质组研究的一个重要方面。 工作重点在于建立基础数据库、结构蛋白质组学、蛋白质表
达与调控、蛋白质复合物和蛋白质相互作用研究等方面。 研究最广泛的模式微生物是原核的大肠杆菌和真核的酵母菌
2.1.1 遗传与变异方面的研究
遗传与变异方面的研究主要是通蛋白质研究结果 与基因组预测的（开放阅读框）ORF相比较来 校 正 基因组的研究结果。蛋白质组的研究结果可以对基 因组的研究结果起到补充和修正的作用，而且通过 同一致病菌不同菌株的蛋白质研究，可以对病株进 行分类。
2.1.2 病原菌致病机理及毒力因子的研究
1.2 在胰腺癌上的应用
现在可利用SELDI技术分析胰腺癌病人同正常人的 血清并鉴定出两个最具有识别能力的蛋白质峰，诊 断敏感度为78％，特异性为97％，高于现有的血清 标准标记物CA19-9。并且二者联用的诊断准确率更 高。
1.3 在神经系统疾病方面的应用
随着我国人口老龄化的到来，老年病尤其是老年 性神经系统疾病的发病率日趋升高，临床上主要有 阿尔茨海默症（AD）帕金森症等，临床上尚未找到 特效的治疗方法．也很难抓住良好的治疗时机。
1.3 在神经系统疾病方面的应用
应用蛋白质组学技术发现AD的脑脊液和/或血浆蛋白特异 性改变，可为AD的诊断、治疗药物的设计和筛选奠定基础 。通过分析AD病人血浆蛋白后发现，AD相关蛋白载脂蛋白 E、tau-1和早老蛋白２均可在病人血浆中检测到，提示位于 细胞器的tau-1和早老蛋白２外流到血浆中，并且达到可检 测的水平，对这些蛋白在血浆中异构体的分析将有助于脑部 疾病的诊断，而不需要损伤脑组织。
蛋白质组学的应用 与发展趋势
小组成员：张维旭 马国军 杨亿
主讲人 ： 马国军
（一）、蛋白质组学的应用
1 在临床疾病中的应用 2 在微生物蛋白质组学中的应用
3 在植物研究中的应用 4 在肾脏病学领域的应用
（二） 蛋白质组学的发展趋势
1 在基础研究方面 2 在应用研究方面 3 在技术发展方面
（一）、蛋白质组学的应用
2.1.4 药物抗性的研究
通过抗性菌株与敏感菌株的差异蛋白质组研究， 可以对细菌耐药机制进行研究，发现抗药性相关因 子，为新药研究提供线索。
2.1.5 抗菌药物的开发
首先是通过分析细菌对抗菌药物有不同反应的菌 株的蛋白质组可以寻找新的抗菌药物 ， 筛选靶点和 模式。而利用一组作用位点类似的抗菌药物可以筛 选出与该类药物相应的标志物和作用模式，确定的 标志物和作用模式又可用于筛选新的候选药物或用 于确证一些新的化合物的真实作用机制和位点。
，也是疾病临床分期分型的分子基础。 2.指导治疗：
如病程分析、用药、手术时机的选择等。 3.提供药物开发的临床依据：
如确定药物靶点、新药开发(某些药物本身就是蛋白质)等。 4.预后判断：
如根据生物标志物在不同疾病中的变化，从而判断疾病的性质和严重程度等
1.1 在肿瘤方面的应用
恶性肿瘤的发生主要是由于相关基因发生突变，导致蛋白质的空间构成翻译后被 修饰发生改变，造成细胞周期失控，细胞凋亡机制紊乱，细胞转移能力提高等方
2 在微生物蛋白质组学中的应用
2.பைடு நூலகம் 病毒微生物蛋白质组学
由于病毒微生物与感染性疾病密切相关，研究这些致病微生 物的蛋白质组学对于了解其毒性因子、抗原以及疫苗的制备
非常重要。 在已完成基因组测序的47种致病苏白及其菌株中，有14种已 进行过蛋白质组研究，其中对大肠埃希菌、流感嗜血杆菌、 结合分支杆菌等三种菌还进行过模式菌和临床病菌的差异蛋
（包括酿酒酵母和裂殖酵母).
3 在植物研究中的应用
3.1 植物生理蛋白质组学
植物生理蛋白质组学对于更好地了解非生物胁迫的伤害机制 、植物对非生物环境的适应机制、生物之间的相互作用机制
、植物激素的调节作用等有重要意义。Renaut 等于2004
年对欧洲山杨低温下适应反应的蛋白质研究表明, 低温诱导 一系列伴侣蛋白、应激蛋白、解毒酶和信号传导相关蛋白质 含量增加或重新合成,而细胞壁和功能相关的蛋白质减少。
通过在整体水平上比较病原菌和非致病菌的蛋白 质谱，以及在各种环境下致病菌毒力和蛋白质谱的 变化，可以发现致病株的毒力调控机制和毒力因子 。
2.1.3 研究宿主和微生物的相互关系，寻找免疫 靶点，开发新型疫苗
蛋白质组研究方法与免疫杂交方法相结合的研究 已广泛应用于宿主对病原菌的体液和细胞免疫应答 研究中，并形成了蛋白质的一个新的分支——免疫 蛋白质组。通过细菌蛋白质组与宿主多克隆血清的 杂交反应，可以发现新的抗原决定因子群，以用于 疫苗开发和诊断分析。
面的异常。 蛋白质组学可以分析、鉴定细胞同肿瘤细胞的蛋白差异，对疾病的诊断、治疗、
预后评估提供有用的信息。
1.2 在胰腺癌上的应用
胰腺癌是外科治疗效果最差的肿瘤之一，其５年生 存率不到5％，这与缺乏早期诊断的可靠办法有关。 糖链抗原19-9（CA19-9）作为胰腺癌组织分泌的黏 蛋白抗原，敏感性较高，但特异性不高，在胰腺癌 早期诊断筛查中的应用受到了限制。
1、在临床疾病中的应用
1.诊断： 如疾病筛查、疾病分期分型等。因为不同病理过程中蛋白质的种类和数量会有不 同的变化，有的蛋白质呈现明显的上调，有的则较正常生理过程出现缺失或明显下调 ，把这些疾病特异和疾病相关的蛋白质作为生物标志物(biomarker)。对于特定蛋白质 在特定疾病中的作用的深入研究，为最终找到疾病的病因、发病机制提供了客观依据
3.1 植物生理蛋白质组学
Christian L 等于2005 年为了研究NO 信号分子在植物中 的调节作用, 采用蛋白质组学研究的方法对由NO 处理后的拟 南芥【Arabidopsisthaliana (Linn.) Heynh】中发生硫基亚硝 化的蛋白质进行研究发现, NO 可能是通过蛋白质的硫基亚硝 化作用来调节细胞中的应激反应、氧化还原反应、信号调节 、细胞骨架、代谢作用等相关信号途径。
2.2 模式微生物蛋白质组学
后基因组时代典型的模式生物具有适用于各种遗传学研究方 法、传代时间短、有雄厚的研究基础的特点，可以实现对于 生物学问题的简单化研究，因而模式微生物蛋白质组研究也
是微生物蛋白质组研究的一个重要方面。 工作重点在于建立基础数据库、结构蛋白质组学、蛋白质表
达与调控、蛋白质复合物和蛋白质相互作用研究等方面。 研究最广泛的模式微生物是原核的大肠杆菌和真核的酵母菌