蛋白质组学的应用

在国际市场上,08年以后waters、PE公司、Bio-Rad的Maldi TOF相继停产后,市场主要的MALDI TOF生产;/厂家实际就只有三家：Bruker、AB、岛津。最近两年,由于仪器性能获得肯定、技术上不断取得突破,Bruker在全球MALDI TOF市场更是取得了极大的成功,目前已在欧洲成功占据了80%以上的市场份额,在美国占据了60%以上的市场份额。毋庸置疑,Bruker已是目前全球MALDI TOF领域当之无愧的行业领袖。

MALDI-TOF/TOF质谱的原理及其在临床蛋白质组学中的应用

目 录

一、MALDI-TOF/TOF质谱的基本原理

二、布鲁克公司MALDI-TOF/TOF质谱的仪器特点和性能优势

宽域离子聚焦PAN 专利技术

靶上浓缩AnchorChip 专利技术

全新的离子源自动清洗SourceShower 专利技术

氮气激光与固体激光优点完美结合的Smartbeam 激光专利技术

激光光束的直径大小可调

支持所有同位素标记技术

Top-down测序技术

三、解决方案

解决方案一：双向电泳-MALDI TOF/TOF技术路线 解决方案二：LC-MALDI TOF/TOF技术路线 解决方案三：ClinPr

山师限选课答案

1， 基因组：一个细胞或病毒所包含的全部基因。

2， 蛋白质组(Proteome)的概念最先由Marc Wilkins提出。定义：蛋白质组是由一个细胞，一个组织或一

个机体的基因组所表达的全部相应的蛋白质。是一个整体概念。 3， 蛋白质组学：是一门以全面的蛋白质性质研究(如表达水平、转录修饰、相互作用等)为基础，在蛋白质水平对疾

病机理、细胞模式、功能联系等方面进行探索的科学，包括表达蛋白质组学，细胞谱蛋白质组学以 3， 等电聚焦：分离两性分子，特别是分离蛋白质的一种技术。根据在一个电场的影响下这些两性

分子在ph梯度上的分布情况进行分离

等电聚焦技术：在一个pH梯度和外加电场下，蛋白质有移向pH梯度中使其净电荷为零的点的倾向。（带正电荷移向阴极，带负电荷移向阳极）。IEF可以基于极微小的电荷差异而分离蛋白，具有高分辨率。 4， 负染就是用重金属盐（如磷钨酸、醋酸双氧铀）对铺展在载网上的样品进行染色；吸去染料，

样品干燥后，样品凹陷处铺了一薄层重金属盐，而凸的出地方则没有染料沉积，从而出现负染效果（图2-15），分辨力可达1.5nm左右

5， 质谱（又叫质谱法）是一种与并列

山师限选课答案

1， 基因组：一个细胞或病毒所包含的全部基因。

2， 蛋白质组(Proteome)的概念最先由Marc Wilkins提出。定义：蛋白质组是由一个细胞，一个组织或一

个机体的基因组所表达的全部相应的蛋白质。是一个整体概念。 3， 蛋白质组学：是一门以全面的蛋白质性质研究(如表达水平、转录修饰、相互作用等)为基础，在蛋白质水平对疾

病机理、细胞模式、功能联系等方面进行探索的科学，包括表达蛋白质组学，细胞谱蛋白质组学以 3， 等电聚焦：分离两性分子，特别是分离蛋白质的一种技术。根据在一个电场的影响下这些两性

分子在ph梯度上的分布情况进行分离

等电聚焦技术：在一个pH梯度和外加电场下，蛋白质有移向pH梯度中使其净电荷为零的点的倾向。（带正电荷移向阴极，带负电荷移向阳极）。IEF可以基于极微小的电荷差异而分离蛋白，具有高分辨率。 4， 负染就是用重金属盐（如磷钨酸、醋酸双氧铀）对铺展在载网上的样品进行染色；吸去染料，

样品干燥后，样品凹陷处铺了一薄层重金属盐，而凸的出地方则没有染料沉积，从而出现负染效果（图2-15），分辨力可达1.5nm左右

5， 质谱（又叫质谱法）是一种与并列

AB SCIEX公司最新发布全新的高分辨液相色谱质谱联用系统——TripleTOF 5600是在享有盛名的API 5500三重四极杆系统和QSTAR Elite(QqTOF)系统这两个技术平台的基础上开发出来的。TripleTOF 5600高分辨液相色谱质谱联用系统能够对复杂的蛋白质组学样品进行高通量分析,并能同时提供高质量的定性和定量结果。为评估这款仪器的性能,设计基于纳升液相色谱和TripleTOF 5600联用系统

现代仪器 ( www. d r isr .r .n mo enn t o gc ) s

A CE ie O 6 0在蛋白质组学研究中的应用 B I Tp T F 0 S X rl 5靳文海。郭立海谢永明 高醇新 B iie i n C r t u t 3 r t mo s hii H ne g tS se r上海 2 03 0 2 3) ( . B S E公司亚太技术支持中心 1A CIX

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F se t, ai ri, S o tr y C l na U A) Ci f

班级：________________ 姓名：________________ 学号：________________ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _装_ _ _ _ _订_ _ _ _ _线_ _ _（装订线内禁止填写答案）_ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____ _ _____

一、单项选择题,（在备选答案中只有一个是正确的）(本大题共100小题,100分)

1. 维系蛋白质α-螺旋和β-折叠结构稳定的化学键是

A.氢键 B.离子键 C.二硫键 D.疏水作用 E.肽键

(4)氨基酸的疏水侧链很少埋在蛋白质分子的内部 A.1,2,3 B.1,3 C.2,4 D.4 E.1,2,3,4

11. 在电场中，蛋白质泳动速度取决于

A.蛋白质颗粒的大小 B.蛋白质颗粒的形状 C.带净电荷的多少

D.A+C

E.蛋白质所带电荷的多少，分子量的大小

实验三、多序列比对

一、 软件平台

clustalX、bioedit、DnaMan

二、 过程

1Load Sequence（数据文件必须在ClustalX目录里） Clustal：○2菜单○

Alignment->Alignment Parameters->Multiple Alignment

Parameters 进入参数设置页面

3alignment -> do complete alignment，进行完全比对(生成.dnd和.aln○文件)

4比对完成，○选择保存结果文件的格式phy：File->Save Sequence as-> 1导入.aln文件 ○2“掐头去尾”edit 结果处理：Bioedit: ○

1打开DnaMan,依次打开“文件/打开指定的/多重比对”DnaMan: ○，载入Clustal X比对后的.aln文件

2点击options，参数设置，在这里，你可以设置每行显示的序列，○

是否显示一致序列，彩色或黑白等 3点击Output,输出为图形文件 ○

实验五、分子进化与系统发育分析

一、 软件平台 clustalX , MEGA,

Phylip（注：phylip使用方法可搜“phylip软件的说明”）

Tr

第五章 蛋白质（Protein) 本章主要内容（Content）

蛋白质的一般性质（General aspects)

■ 结构 ■ 蛋白质-水相互作用，影响蛋白质水溶性的因素 ■ 蛋白质-脂的相互作用 蛋白质的变性（Denaturation）

■ 蛋白质变性产生的效应 ■ 导致蛋白质变性的物理因素 ■ 导致蛋白质变性的化学因素

蛋白质的功能性质（Functional Properties） 定义与分类

水化性质 溶解度与粘度、凝胶作用

组织化 热凝结和形成、纤维的形成热塑挤压、面团 乳化性质 乳化能力与乳化稳定性 起泡作用 起泡性与泡沫稳定性 ?蛋白质的营养特性（Nutritional properties） ?蛋白质的开发利用（Utilization）

植物蛋白质和动物蛋白质：浓缩蛋白质与分离蛋白质利用微生物生产蛋白质——单细胞蛋白 第一节 引言（Introducti

■ 蛋白质是构成生物体的基本物质。

病毒，细菌，激素，植物和动物细胞原生 质都是以蛋白质为基

1

础的。

■ 酶是蛋白质 已经发现数以千计的酶。 ■ 蛋白质是由20种氨基酸构成的聚合物 一、蛋白质的分类： （一）根据组成分类

? 简单蛋白质（

蛋白质 (Protein)

组成（Composition）

?生物大分子（Macromolecule） ?构件分子—氨基酸 (Amino acid)

氨基酸 (Amino acids) R—基团

对氨基酸性质影响强烈

?非极性、疏水性。 ?极性、电中性。

?极性、负电荷、碱性。 ?极性、正电荷、酸性。

水溶液中的氨基酸 两性电解质

水溶液中的氨基酸 酸性氨基酸

水溶液中的氨基酸 碱性氨基酸

分类（Classification）

?非极性、疏水性的 ?极性、电中性的

?极性、带负电荷、碱性的 ?极性、带正电荷、酸性的

?植物蛋白与动物蛋白在氨基酸组成上

的差异——

?人体必须氨基酸——

8种氨基酸

?蛋白质的生物学效价（PER） ?转基因植物蛋白

?各种氨基酸配比的蛋白食品

一级结构（Primary structure）

?氨基酸——氨基+羧酸基 ?肽键(Peptide bond)

一级结构（Primary structure）

?线性结构(Linear polymer of amino

acids) ?氨基酸序列（Sequence）——蛋白质分子

?氨基末端（N-terminal） ?羧酸基末端（C-terminal）

?氨基酸残基(Amin

1- 蛋白质化学

名词解释

（一） 两性离子（dipolarion）与两性化合物 （二） 等电点(isoelectric point,pI)与等离子点 （三） 必需氨基酸（essential amino acid） （四） 稀有氨基酸(rare amino acid)

（五） 非蛋白质氨基酸(nonprotein amino acid) （六） 构型(configuration)与构象(conformation) （七） 肽键、肽平面、肽单位、多肽 （八） N末端与C末端

（九） 蛋白质的一级结构(protein primary structure) （十） 蛋白质的二级结构(protein secondary structure) （十一） 蛋白质的α－螺旋结构 （十二） 蛋白质的β－折叠结构 （十三） 结构域(domain)

（十四） 超二级结构(super-secondary structure) （十五） 蛋白质的三级结构(protein tertiary

1、蛋白质化学

一、填空题

1．氨基酸的等电点pI是指 。 2．氨基酸在等电点时，主要以 离子形式存在，在pH>pI的溶液中，大部分以 离 子形式存在，在pH

3．在生理条件下(pH7.0左右)，蛋白质分子中的 侧链和 侧链几乎完全带正 电荷，但是 侧链则带部分正电荷。

4．通常球状蛋白质的 氨基酸侧链位于分子内部， 氨基酸侧链位于分子表面。

5．蛋白质中的Phe、Trp和 3 种氨基酸具有紫外吸收特性，因而使蛋白质在 nm 处有最大吸收值。

6．DEAE-纤维素是一种 交换剂，CM-纤维素是一种 交换剂。

7．天然蛋白质中的α—螺旋结构，其主链上所有的羰基 与亚氨基氢都参与了链内 键的形成，因此构象相当稳定。

8．大多数蛋白质中氮的含量较恒定，平均为 ，如测得1克样品含氮量为10mg,则 蛋白质含量为 。

9．精氨酸的pI值为10.76,将其溶于pH7的缓冲液中，并置于电场中，则精氨酸应向 电场的 方向移动。

10．组成蛋白质的20种氨基酸中，含有咪唑环的氨基酸是 ，含硫的氨基酸有