蛋白質(zhì)組學(xué)(英語:proteomics,又譯作蛋白質(zhì)體學(xué)),是以蛋白質(zhì)組為研究對象,研究細(xì)胞、組織或生物體蛋白質(zhì)組成及其變化規(guī)律的科學(xué)。這個概念早是在1994年,由Marc Wikins先提出的新名詞。
蛋白質(zhì)組(Proteome)一詞,源于蛋白質(zhì)(protein)與 基因組(genome)兩個詞的組合,意指“一種基因組所表達(dá)的全套蛋白質(zhì)”,即包括一種細(xì)胞乃至一種生物所表達(dá)的全部蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)組學(xué)本質(zhì)上指的是在大規(guī)模水平上研究蛋白質(zhì)的特征,包括蛋白質(zhì)的表達(dá)水平,翻譯后的修飾,蛋白與蛋白相互作用等,由此獲得蛋白質(zhì)水平上的關(guān)于疾病發(fā)生,細(xì)胞代謝等過程的整體的認(rèn)識。
蛋白質(zhì)組的研究不僅能為生命活動規(guī)律提供物質(zhì)基礎(chǔ),也能為眾多種疾病機(jī)理的闡明及攻克提供理論根據(jù)和解決途徑。通過對正常個體及病理個體間的蛋白質(zhì)組比較分析,我們可以找到某些“疾病特異性的蛋白質(zhì)分子”,它們可成為新藥物設(shè)計的分子靶點,或者也會為疾病的早期診斷提供分子標(biāo)志。確實,那些范圍內(nèi)銷路藥物本身是蛋白質(zhì)或其作用靶點為某種蛋白質(zhì)分子。因此,蛋白質(zhì)組學(xué)研究不僅是探索生命奧秘的必須工作,也能為人類健康事業(yè)帶來巨大的利益。蛋白質(zhì)組學(xué)的研究是生命科學(xué)進(jìn)入后基因時代的特征。
蛋白質(zhì)研究
1.蛋白質(zhì)鑒定:可以利用一維電泳和二維電泳并結(jié)合Western等技術(shù),利用蛋白質(zhì)芯片和抗體芯片及免疫共沉淀等技術(shù)對蛋白質(zhì)進(jìn)行鑒定研究。
2.翻譯后修飾:很多mRNA表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)要經(jīng)歷翻譯后修飾如磷酸化,糖基化,酶原激活等。翻譯后修飾是蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)功能的重要方式,因此對蛋白質(zhì)翻譯后修飾的研究對闡明蛋白質(zhì)的功能具有重要作用。
3.蛋白質(zhì)功能確定:如分析酶活性和確定酶底物,細(xì)胞因子的生物分析/配基-受體結(jié)合分析?梢岳没蚯贸头戳x技術(shù)分析基因表達(dá)產(chǎn)物-蛋白質(zhì)的功能。另外對蛋白質(zhì)表達(dá)出來后在細(xì)胞內(nèi)的定位研究也在一定程度上有助于蛋白質(zhì)功能的了解。Clontech的熒光蛋白表達(dá)系統(tǒng)就是研究蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)定位的一個很好的工具。
4.對人類而言,蛋白質(zhì)組學(xué)的研究終要服務(wù)于人類的健康,主要指促進(jìn)分子醫(yī)學(xué)的發(fā)展。如尋找藥物的靶分子。很多藥物本身就是蛋白質(zhì),而很多藥物的靶分子也是蛋白質(zhì)。藥物也可以干預(yù)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。
在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和疾病機(jī)理研究中,了解人不同發(fā)育、不同生理、病理條件下及不同細(xì)胞類型的基因表達(dá)的特點具有特別重要的意義。這些研究可能找到直接與特定生理或病理狀態(tài)相關(guān)的分子,進(jìn)一步為設(shè)計作用于特定靶分子的藥物奠定基礎(chǔ)。
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