普通高等教育 “十二五”规划教材 生物信息学 Bioinformatics 第六章：蛋白质组学.

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1 普通高等教育 “十二五”规划教材 生物信息学 Bioinformatics 第六章：蛋白质组学

2 第一节 蛋白质组学概述 一、蛋白质组学的产生 （一）基因组学研究的成就 （二）基因组学研究的局限与蛋白质组学的产生

3 二、蛋白质组学研究的新进展 1、蛋白质的分离与鉴定 二维凝胶电泳技术 2、蛋白质互作或蛋白质复合体研究 3、蛋白质翻译后修饰分析
4、蛋白质功能鉴定研究 5、蛋白质复合体整体结构分析

4 第二节 蛋白质的大规模分离鉴定技术 一、蛋白质二维电泳-质谱技术 （一）蛋白质二维电泳技术
二维电泳和质谱技术联用已成为近年最流行、最可靠的蛋白质分离与鉴定技术平台。 （二）质谱技术

5 二、一维（二维）色谱-质朴技术 （一）一维电泳（色谱）-质谱技术（HPLC-MS） 1、一维SDS-PAGE电泳（色谱）-质谱技术
2、一维IEF电泳-质谱技术

6 （二）二维色谱-质谱技术（2-DE-HPLC、MS）

7 五、表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术
三、荧光差异凝胶电泳技术 四、同位素亲和标签技术 五、表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术 六、蛋白质芯片技术 与DNA芯片（DNA微阵列）的原理相类似，蛋白质芯片在固体支持物上采用了高密度的网格来固定整个蛋白质组，从而得以对特定样品中的表达蛋白进行大规模的分析。

8 七、通过数据库搜索鉴定蛋白质 ExPASY—expert protein analysis system 是由瑞士生物信息研究中心维护的一个整合全面的蛋白质组学信息的网络服务器，提供了众多的蛋白质序列、序列特征、结构、功能注释等方面信息与分析工具，在其蛋白质组学工具中就包含了Mascot、ProFound等多种与质谱数据相关的肽段质量指纹数据分析工具。

9 第三节 蛋白质的翻译后修饰 常见的蛋白质翻译后修饰类型 磷酸化、糖基化、泛素化、乙酰化和硫酸盐化 蛋白质的翻译后修饰通过改变分子大小、疏水性及蛋白质的整体构象等对蛋白质生物学功能的正常行使产生影响。

10 一、基于序列的蛋白质翻译后修饰预测 二、在蛋白质组学分析中鉴定翻译后修饰

11 第四节 蛋白质分选 概念： 除线粒体和植物叶绿体中能合成少量蛋白质外，绝大多数的蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成!然后运至细胞的特定部位，这一过程称蛋白质分选（protein sorting），也被称为蛋白质定向转运（protein targeting）。

12 亚细胞定位信号预测程序 SignalP TargetP PSORT

13 第五节 蛋白质相互作用 一、利用实验鉴定蛋白质互作
通过实验鉴定蛋白质的相互作用主要包括遗传学方法、生物化学方法和生物物理方法，其结果可以在原子、互作双组分、互作多组分（复杂互作）及细胞水平等4个方面得到表现。

14 研究方法： 1、酵母双杂交（Y2H）

15 2、遗传学方法 3、物理学方法 亲和层析 免疫共沉淀

16 二、蛋白质互作的预测 白质相互作用预测的生物信息学方法包括： 1、基于基因组信息的方法 2、 基于进化关系的方法 3、基于蛋白质序列的从头预测的方法 4、基于蛋白质三维结构信息的方法

17 （一）根据邻接基因进行互作蛋白的预测 （二）根据基因、结构域融合事件进行互作蛋白的预测

18 （三）根据系统发育谱进行互作蛋白的预测

19 利用镜像树进行互作蛋白预测

20 （四）根据序列的同源性进行互作蛋白的预测 （五）利用多种方法进行互作蛋白的预测 STRING（search tool for the retrieval of interacting gene/proteins）

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