蛋白质组学：从序列到功能

　　蛋白质鉴定技术的发展与基因组测序计划的实施与相继完成，使蛋白质组学得以诞生和发展。蛋白质组学是在基因组学的基础上研究蛋白质的表达与功能的科学，是建立在从cDNA阵列mRNA表达谱的基因功能分析，基因组范围的酵母双杂交，蛋白质与蛋白质相互作用分析到蛋白质表达、测序和结构分析等诸多不同实验方法相互融合基础上的科学。本书着重探讨如下内容：基因组学与蛋白质组学的相互关系；mRNA表达谱现行的研究方法；蛋白质组研究方法，如双向聚丙烯酰胺凝胶电泳、蛋白质检测、蛋白质鉴定的质谱方法、蛋白质表达定量分析方面质谱方法与图像分析方法的进展;蛋白质组研究的自动化;蛋白质组分析在药物开发中的应用;噬菌体抗体在蛋白质组研究中的应用;糖生物学与蛋白质组学;蛋白质组技术体系在院校实验室的建立;蛋白质组学应用于植物遗传学与育种。本书适用于高等院校生命科学和医学专业师生及生物技术产业研发人员。

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前言
缩略语
概述
第一章基因组学与蛋白质组学
1引言
2cDNA表达文库的制取.机器化阵列.PCR膜构建.寡核百酸指纹非冗余套的制备.DNA芯片上的复杂杂交
2.lDNA文库的构建
2.2大规模热循环和高密度阵列的构建
2.3实验室自动化和高密度阵列的新进展
2.4文库归一化和用寡核苷酸指纹产生Unigme套
2.5通过在DNA微阵列上的复杂杂交获得不同的差异表达谱
2.6自动化图像分析
3蛋白阵列.cDNA表达库制备自动化技术在蛋白阵列和芯片制备中的应用及蛋白芯片在蛋白质组学中的应用
3.lUniprotein套和蛋白阵列的产生与应用
4通过高分辨二维电泳(2DE)鉴定特定细胞类型或组织在特定时间的蛋白组成
4.1蛋白质组学与基因组学
4.2二维聚丙烯酰胺凝胶电泳(2DE)
4.3联合的万DE数据库
4.42DE分析自动化
5用质谱连接当前蛋白质组学和基因组学的方法
6前景和发展
6.1基因组学
6.2蛋白组学
6.3尚需发展之处
7总结
参考文献
第二章基因表达的检测方法
1绪论
2DNA阵列杂交
2.lcDNA阵列
2.2寡核苷酸阵列
3不基于DNA阵列的mRNA定量方法
3.1基于序列测定的方法学
3.2差异显示PCR(DDPCR)
4结论
参考文献
第三章蛋白质组分析中的二维聚丙烯酰胺凝胶电泳
l引言
2二维聚丙烯酰胺凝胶电泳发展史
3固相pH梯度(immobilizedpHgradientIPG)二维电泳
4样品制备
4.1可溶性样品
4.2组织样品
4.3细胞
4.4样品分级
5溶解
6还原
7一维固相pH梯度等电聚焦(IEFwithIPG)
7.1IPG凝胶制备
7.2IPG胶条重泡胀
7.3加样和运行
7.4IPGIEFpH梯度的选择
7.5聚焦时间的优化
8两维间平衡
9二维SDSPAGE
10分辨率
11重复性
12展望
参考文献
第四章聚丙烯酰胺凝胶和转印膜上蛋白质的检测
1引言
2有机染料和银染
2.1有机染料
2.2银染
3负染
3.1金属盐染料
3.2锌咪挫染料
4胶体扩散染料
4.1印度墨水染料
4.2胶体金属染料
5有机荧光团染料
5.1共价结合荧光团
5.2非共价结合荧光团
6金属螯合染料
6.1比色金属螯合染料
6.2发光金属螯合染料
7结论
参考文献
第五章蛋白质鉴定和磷酸化位点分析的质谱方法
1引言
1.1蛋白质鉴定途径
2质谱基础知识
2.lMALDlMS
2.2ESIMS
3以质谱为基础的相关鉴定策略
3.l肤质量检索(Peptidema$searching)
3.2未解析碎片离子的检索
4用质谱数据对肽段从头测序(denovosequencing)
5磷酸化位点分析的各种方法
5.1磷酸化分析的原理
5.2磷酸化分析策略
5.3磷蛋白的检测和分离
5.4磷酸肽的分离
5.5确定磷酸化氨基酸类型
5.6磷酸化位点的确定
5.7酶分析法及磷蛋白分析的未来方向
6目前及将来面临的机遇和挑战
参考文献
第六章二维凝胶电泳的图像分析
1介绍
2数据获取
2.1获取图像设备
3数字化图像加工
4蛋白质斑点检测和定量
5凝胶配比
6数据分析
7数据呈递
8数据库
8.12DE数据库的构建
8.2比较网上分布的2DE数据库
9结论
参考文献
第七章增强高通量蛋白质组分析:稳定同位素标记的影响
1前言
2样品制备
3二维凝胶分离和分析
3.l自动化二维聚丙烯酰胺凝胶电泳(2DEPAGE)
3.2蛋白质的扫描检测和定量
3.3通过稳定同位素标记定量2DE凝胶中的蛋白质
3.42DE凝胶蛋白点的分离
3.5蛋白质酶解/碎裂
4质谱:使用质谱数据鉴定蛋白质
4.1质量指纹肽谱
4.2小序列标签多肽纹谱
5质谱:使用串联质谱数据鉴别蛋白质
5.1串联质谱数据采集
5.2串联质谱数据库检索
5.3自动化串联质谱解释和数据库检索
5.4数据解释工具
参考文献
第八章蛋白质组学的自动化:高通员蛋白分析的技术和信息学途径
1历史回顾
1.1蛋白化学家面临的困难
1.2蛋白质组学的发展史
2蛋白质组学的自动化技术解决途径
2.12DE胶的自动化
2.22DE胶的全自动
2.32DE自动化
3蛋白质组学的信息解决途径
3.1蛋白质组数据库
3.2蛋白质组学工具
3.3生物信息学展望
4结语
参考文献
第九章瓶颈:自动化蛋白质组分析的完整途径
1引言
2二维电泳结合质谱:蛋白质组的典型范例?
3自动化概念
4二维凝胶电泳的显色
4.1二维凝胶
4.2富集和分部收集技术
4.3显像技术
4.4自动染色
5图像分析
6自动化机器人
6.1斑点切取
6.2斑点酶切和肤提取
6.3肽脱盐.纯化在MALDI靶上点样
7质谱的接口策略
8机器人模块图像分析软件和信息数据库之间的链接
9结论
参考文献
第十章蛋白质表达分析新方法
1引言
2功能蛋白质组研究范围
3蛋白质组分析:基于2DE的战略
4除二维凝胶电泳以外的蛋白质表达分析方法
4.1依赖于分离的方法
4.2不依赖分离的方法:蛋白质芯片
5结语
参考文献
第十一章蛋白质组分析在药物开发和毒理学中的应用
1引言
2数据的使用
2.1比较分析
2.2生物标志物蛋白质的检测
2.3详细的基因表达调控分析
2.4蛋白质功能预测
3结论与展望
参考文献
第十二章噬菌体抗体作为蛋白质组学研究工具
1蛋白质组学方法
1.1来源于EST数据库的蛋白质数据
1.2抗体是蛋白质特异分子探针的合理选择
1.3关键技术概观
2噬菌体抗体库的构建和应用
2.1抗体片段在噬菌体上的展示
2.2抗体库的构建
2.3库的大小和多样性
2.4从噬菌体抗体库中筛选特异抗体
2.5高通量的筛选
2.6作为试剂的噬菌体抗体
2.7来源于噬菌体库中的可溶性抗体
2.8以IgG的形式表达
3噬菌体抗体在功能基因组研究中的应用
3.1ProAbTM方法
3.2采用生物信息学方法了解EST的意义
3.3合成抗原
3.4高通量筛选识别肽抗原的噬菌体抗体
3.5高通量的ICC工分析
3.6生物信息学
3.7PrQAbTM计划的应用实例
4噬菌体抗体在蛋白质组学中的应用
4.1常规的选择抗膜蛋白的噬菌体抗体
4.2提高膜蛋白筛选的导向选择
4.3ProxiMolTM方法及应用
4.4ProxiMo」TM方法在蛋白质组学研究中的应用
参考文献
第十三章糖生物学与蛋白质组学
1引言
2什么是糖蛋白?
2.lN糖链结构
2.2o连接结构
2.3糖基磷脂酚肌醇(GPI)固定结构
3为什么蛋白质组学对糖蛋白感兴趣?
3.1糖蛋白与受精
3.2糖蛋白与疾病
4蛋白质组中的糖分析
4.1重组糖蛋白分析
4.2经分离的胶上糖蛋白
5结论
参考文献.
第十四章学术环境中的蛋白质组学
1引言
2为什么不在学术环境中进行蛋白质组研究?
3为什么要在学术环境中进行蛋白质组研究?
3.1大学能否承担得起蛋白质组的研究经费?
3.2如果没有学术机构企业能承担蛋白质组学研究吗?
3.3目前蛋白质组学的研究尚不健全吗?某些人看到局限性
3.4学术机构的蛋白质组学研究对企业是有益的
4大学的蛋白质组学研究提供许多优势
4.1大学能对企业的资源进行迅速而灵活的反应且价格合理
4.2大学愿意与临床样本接近
4.3大学不仅研究医学应用
4.4大学的基础研究将被公众接近
4.5大学培养学生
5大学的让产易股(spinoff)公司
6结论
参考文献
第十五章作为植物遗传和育种工具的蛋白质组学
1引言
2遗传多样性分析
2.1种内和种间的遗传差异
2.2品种.品系和栽培品种的区别
3基因组的表达
3.1突变特征
3.2器官和发育阶段的变异性
3.3非生物胁迫反应蛋白的鉴定与分析
4遗传作图和候选蛋白
4.1蛋白标记的遗传作图
4.2蛋白数量位点(PQL)和候选蛋白
5方法学进展和植物蛋白数据库
6总结.前景展望
参考文献