蛋白质组学白质学研究策略及应用孙海丹2010.4.15华大蛋白蛋白质组学研究背景蛋白质组学研究策略蛋白质组学研究策略蛋白质组学的应用蛋白质组学的应用华大蛋白蛋白质组学研究背景蛋白质组学研究背景GenomeGenome系统生物学ProteomeMetabolome华大蛋白蛋白质组学研究背景蛋白质组学研究背景蛋白质组学系统识别一个细胞或组织中表达的每一个蛋白质,以及确定每个蛋白质的特征。例如:丰度、修饰状态、蛋白质复合体中的状态。分析的技术包括蛋白质和肽的分离方法、识别和定量的鉴定与分析方法数据管理和分析的生物信息学。量的鉴定与分析方法、数据管理和分析的生物信息学。华大蛋白蛋白质组学研究背景蛋白质组学研究背景2001年,国际人类蛋白质组成立,同时启动了人类蛋白质组计划(HPP)了人类蛋白质组计划(HPP)。中国:人类肝脏蛋白质组计划(HLPP)中国:人类肝脏蛋白质组计划(HLPP)、美国:人类血浆蛋白质组计划(HPPP)、德国人类脑蛋白质组计划(HBPP)德国:人类脑蛋白质组计划(HBPP)、瑞士:大规模抗体计划、英国蛋白质组标准计划(PSI)英国:蛋白质组标准计划(PSI)、加拿大:模式动物蛋白质组计划、本白质组计划日本:糖蛋白质组计划。华大蛋白蛋白质组学研究策略Top-Down华大蛋白蛋白质组学研究策略Bottom-Up华大蛋白蛋白质组学常用技术蛋白质组学常用技术基于二维凝胶的定量:2DEIEFMALDI-TOFSDS-PAGEStaining华大蛋白蛋白质组学常用技术基于二维凝胶的定量:2DE基于二维凝胶的定量:2DE染色方法:考马斯亮蓝染色染色方法:考马斯亮蓝染色银染荧光染色华大蛋白蛋白质组学常用技术基于二维凝胶的定量:2DDIGE基于二维凝胶的定量:2DDIGECy3Cy5Cy3/Cy5华大蛋白蛋白质组学常用技术基于二维凝胶的定量:2DDIGE基于二维凝胶的定量:2DDIGE华大蛋白蛋白质组常用技术基于质谱数据的定量:基于质谱数据的定量:华大蛋白Control/HealthyMassSttHPLCPeptidesTreated/SickSpectrometerProteinextractionandditidigestionidentificationMSspectraquantificationandMS/MSspectracharacterizationPOPhosphorylationOxidation…posttranslational…posttranslationalmodifications(PTM)华大蛋白蛋白质组学常用技术基于质谱数据的定量标记:ICPL、ICAT、SILAC、iTRAQ、、、非标记:MRM、SpectrumCounts华大蛋白定量蛋白质组常用技术ICAT华大蛋白定量蛋白质组常用技术ICPL华大蛋白定量蛋白质组常用技术SILAC华大蛋白定量蛋白质组常用技术iTRAQ华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用蛋白质表达谱肿瘤蛋白质组血浆蛋白质组血浆蛋白质组植物蛋白质组微生物蛋白质组微生物蛋白质组亚细胞器蛋白质组互作蛋白质组修饰蛋白质组修饰蛋白质组华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用蛋白质测序多肽组代谢组华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用蛋白质表达谱后基因组时代,利用表达谱信息进行基因功能深层预测。HLPP华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用肿瘤蛋白质组肺癌胃癌胃癌结肠癌华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用肿瘤蛋白质组------肺癌分泌蛋白质组97kDa97kDa66kDa44kDa66kDa44kDa30kDa30kDa20kDa14kDa20kDa14kDa早期代龄细胞晚期代龄细胞华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用肿瘤蛋白质组------血清肺癌标志物华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用肿瘤蛋白质组------胃癌蛋白质组华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用肿瘤蛋白质组------结肠癌肝转移华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用植物蛋白质组学------水稻胚胎发育差异蛋白质组华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用植物蛋白质组学------水稻胚胎发育差异蛋白质组华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用植物蛋白质组学------水稻胚胎发育差异蛋白质组华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用微生物蛋白质组学------腾冲噬热菌蛋白质组华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用微生物蛋白质组学------海栖热孢菌蛋白质组华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用微生物蛋白质组学------猪链球菌免疫差异谱的分析华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用亚细胞器蛋白质组学华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用亚细胞器蛋白质组学------线粒体蛋白质组分析华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用亚细胞器蛋白质组学------线粒体蛋白质组分析华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用亚细胞器蛋白质组学------线粒体蛋白质组分析华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用亚细胞器蛋白质组学------线粒体蛋白质组分析华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用互作蛋白质组学华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用修饰蛋白质组学糖基化糖基化磷酸化硝基化乙酰化……华大蛋白蛋白质组学研究的应用蛋白质组学研究的应用修饰蛋白质组学------糖基化华大蛋白蛋白质组学研究的应用质谱成像质谱成像华大蛋白蛋白质组学研究的应用质谱成像人前列腺癌组织HEstainingMALDI质谱成像HEstainingMALDI华大蛋白蛋白质组学研究的应用III15\0_L13\1\1SLinRaw1.001.254x10tens.[a.u.]液体芯片0000.250.500.75IntIII2\0_J10\1\1SLinRaw40006000Intens.[a.u.]02000III3\0_J16\1\1SLinRaw0100020003000400050006000Intens.[a.u.]4III5\0_J21\1\1SLinRaw0000.250.500.751.001.254x10Intens.[a.u.]III6\0_K4\1\1SLinRaw1.54x10ns.[a.u.]000.51.01.5Inten100020003000400050006000700080009000m/z样品的质谱图华大蛋白蛋白质组学研究的应用液体芯片软件自动提取可用峰差异分析差异分析华大蛋白蛋白质组学研究的关键步骤样品制备华大蛋白蛋白质组学研究的关键步骤样品制备蛋白质组学研究的关键步骤样品制备------亲和富集华大蛋白蛋白质组学研究的关键步骤样品制备ProteoMiner华大蛋白蛋白质组学研究的关键步骤样品制备CLINPROTMagneticBeads华大蛋白蛋白质组学研究的关键步骤蛋白质组学研究的关键步骤研究策略的选择JunAdachi,GenomeBiology2006,华大蛋白蛋白质组学研究的关键步骤蛋白质组学研究的关键步骤研究策略的选择华大蛋白华大蛋白蛋白质组学研究的关键步骤蛋白质组学研究的关键步骤研究策略的选择华大蛋白蛋白质组学研究的关键步骤蛋白质组学研究的关键步骤研究策略的选择华大蛋白蛋白质组学研究的关键步骤蛋白质组学研究的关键步骤研究策略的选择华大蛋白蛋白质组学研究的关键步骤蛋白质组学研究的关键步骤研究策略的综合利用iTRAQ的方法利用二级质谱数据进行定量比较分析。采用液体芯片等方法进行比较分析,适用于尿液中小分子。采用ICAT的方法利用级质谱数据进行定量比较分析采用ICAT的方法利用一级质谱数据进行定量比较分析。华大蛋白蛋白质组学研究面临的问题蛋白样品的复杂性蛋白样品的复杂性蛋白的不可扩大性分析技术的不成熟华大蛋白