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蛋白质组学研究技术

时间:2023-03-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:一般来说可以从单个蛋白质样品中解析到2 000~3 000个蛋白质点,或可以从高通量常规凝胶中解析多达10 000种蛋白质。分离蛋白质组的最好技术是2-DE。运用数学和信息学技术,组织和分析数据,用于蛋白质的结构预测、数据库建立及分析。目前,人类血清、尿液、脑脊液及某些肿瘤组织及正常组织的蛋白质组数据库已经逐步建立,某些肿瘤的蛋白质组信息还可与相应的基因组信息整合互补。用于疾病的研究和肿瘤诊断、治疗的靶分子的确定。

蛋白质组学研究的主要技术包括以下几种。

(一)样品制备

主要有流式细胞术(flow cytometry,FCM)和激光捕获显微切割技术(laser capture microdissection,LCM)等。

1.流式细胞术 利用流式细胞仪对处在快速、直线、流动状态中的单细胞或生物颗粒进行多参数、快速定量分析,同时可以对特定群体加以分选,从而制备细胞样品。

2.激光捕获显微切割 激光捕获显微切割是目前最为先进的方法,它快速方便,可从大量的研究材料中迅速捕获较多的目的组分。

(二)蛋白质分离技术

双向凝胶电泳(two-dimensional geleletrophoresis,2-DE)是最好的分离复杂蛋白质混合物的技术。一般来说可以从单个蛋白质样品中解析到2 000~3 000个蛋白质点,或可以从高通量常规凝胶中解析多达10 000种蛋白质。虽然2-DE分析是最为广泛使用的蛋白质分离技术,但其他的一些蛋白质分离方法也可以达到2-DE的分离程度,有的还可以分离2-DE无法分离的亚蛋白质组。这些方法包括离子交换、分子筛法、高效液相色谱法(highperformance liquid chromatography)、亲 和 层析色谱、毛细管(capillary isoelectric focusing,IEF)、毛细管电泳与质谱联用、柱层析、免疫沉淀、蛋白芯片以及蛋白质飞行质谱(surface-enhanced caser desorptionlionization,SELDI)等技术。

(三)蛋白质鉴定技术

分离蛋白质组的最好技术是2-DE。之后,数千个蛋白如何被鉴定。传统的蛋白鉴定方法,如免疫印迹法、内肽的化学测序、已知或未知蛋白的分析等通常耗时、耗力,不适合高流通量的筛选。所以,目前,所选用的技术是蛋白鉴定的图像分析、微量测序,对肽片段进行鉴定的氨基酸组分分析,MALDI-TOF-MS法进行蛋白鉴定,或者是对蛋白质复合物直接进行酶切,而后用LC-MS-MS和肽片段序列鉴定的方法鉴定蛋白质等。

(四)数据分析技术-生物信息学

由数据库、计算机网络和应用软件组成,以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析。运用数学和信息学技术,组织和分析数据,用于蛋白质的结构预测、数据库建立及分析。目前,人类血清、尿液、脑脊液及某些肿瘤组织及正常组织的蛋白质组数据库已经逐步建立,某些肿瘤的蛋白质组信息还可与相应的基因组信息整合互补。用于疾病的研究和肿瘤诊断、治疗的靶分子的确定。

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