內容簡介
本書主要介紹蛋白質組學的基本理論、主要研究內容和在醫藥研究中的套用。分為兩個部分,第一部分為基礎理論,共有九章,其中第一、二章介紹了蛋白質組研究產生的基礎、發展的歷史、取得的成就以及目前還存在的問題。第三、四、五、六章分別對蛋白質研究中常用技術雙向凝膠電泳、生物質譜、蛋白晶片、酵母雙雜交的基本原理和操作方法等進行了詳細的介紹。第七章介紹了如何將生物信息學在蛋白質組研究中加以套用。最後第八、九章介紹了蛋白質組在醫學和藥學領域的套用。第二部分為蛋白質組研究中的實際操作和部分疑難問題的解決。本書內容新穎、圖文並茂,較為系統詳細地介紹了蛋白質組研究的基礎理論、技術和前沿的發展動態,可以為生物學研究人員及研究生的工作和學習提供一定的參考。
其他資料
蛋白質組學和藥物蛋白質組學
蛋白質組是指基因組表達的所有相應的蛋白質,是指細胞或組織或機體全部蛋白質的存在及其活動方式。蛋白質組學是從整體的蛋白質水平上,從生命本質的層次上,研究和發現生命活動的規律和重要生理、病理現象的本質。與mRNA表達分析相似的是它揭示了基因活性的動態表達,而不是基因組的靜態行為。由於疾病的發生和發展,藥物的作用大多是在蛋白質水平上進行的,因此蛋白質組學研究克服了蛋白質表達和基因之間的非線性關係。 蛋白質組具有多樣性和可變性,同一機體的不同細胞中,蛋白質的種類和數量是各不相同的,即使是同一種細胞,在不同時期、不同生理條件下,其蛋白質組都是在不斷變化之中,在病理過程或藥物作用下,細胞蛋白質的組成及其變化,與正常生理過程也是不同的。
藥物蛋白質組學的重要研究內容在臨床前包括新藥和靶的發現、藥物作用模式、毒理學研究,在臨床研究方面包括疾病特異性蛋白作為有效患者選擇的依據和臨床試驗的標誌。套用類似於藥物遺傳學的方法,按照蛋白質譜來分類患者,並預測藥物作用療效。
在許多方面,臨床試驗包含了藥物蛋白質組學在肝酶和其它的血漿蛋白測定的內容。現代蛋白質組學技術正逐步發展為能夠同時顯現血漿中上千種蛋白質系統的大規模技術。在現代蛋白質組學中,體液和組織樣品首先被二維凝膠電泳分開,從不同的人群(如不同性別、不同年齡、特殊的基因型)獲得複合的電泳圖譜和一系列個體的電泳圖譜,在數位化後進行分析。在這些不同的人群組中,疾病過程和藥物作用對蛋白質表達的影響能夠得到快速研究。
蛋白質水平的分析不僅為生物分子體系提供了最有效的實時分析模式,而且也能獲得在DNA和RNA水平上不易獲得的信息。例如,對肝癌患者的最近研究表明,甲胎球蛋白(AFP)的糖基化變化是比甲胎球蛋白更為靈敏的指標。在這種情況下,正常和異常的糖基化甲胎球蛋白在胺基酸序列上則沒有差異,套用遺傳學水平的分析則不可能發現這種差異。蛋白質組研究已經鑑定出與肝癌有關的許多特殊蛋白,其中包括血清轉鐵蛋白、纖維蛋白原b鏈、結合珠蛋白1。二維凝膠電泳和質譜的結合與精緻的生物信息學建立了一套強有力的、通用的方法,用於蛋白質的分布作圖和確定蛋白質的結構特徵,使得藥物蛋白質組學至少具有與遺傳學水平上相同的作用。
蛋白質組學和藥物蛋白質組學研究當前還處在一個初期發展階段,甚至連定義還沒有來得及完善,相關的技術手段及其配套套用還很不成熟。但這個領域研究的一開始,基礎研究和實際套用的期望就表現出強烈結合的趨勢。隨著蛋白質組學、藥物蛋白質組學研究的興起,人們將在蛋白質水平上重新認識諸如生長、發育和代謝調控等生命活動的規律,為研究重大疾病的機制、疾病診斷、防治和新藥開發提供重要的理論基礎,並正在成為生物技術藥物發展的根本動力,明顯地加快開發新的治療和診斷方法,美國HumanGenomeScience公司首先將系統的基因組和蛋白質組知識作為臨床實驗的潛在產品,他們從中發現了骨髓祖細胞抑制因子-1(MPIF-1)和角質細胞生長因子-2(KGF-2),目前它們已進入Ⅱ期臨床,血管內皮生長因子-2(WEGF-2)也處於Ⅱ期臨床。該公司的功能基因組計畫,分離全部人類基因95%以上的mRNA,鑑定了12000個新基因、編碼分泌蛋白,已完成序列分析大約9000個基因和11000個蛋白。其中包括35個新白介素,40個新生長因子和l00個新7-跨膜受體,已取得3000個以上的專利及新發現基因的潛在醫學用途。