蛋白质是细胞的生物“主力”,是生命不可或缺的一部分,发挥着调节、信号传递、结构、代谢、运输和免疫等功能。
这个术语是马克·威尔金斯教授于1994年首次提出在美国,蛋白质组是指可以在细胞、组织或生物中表达的全部蛋白质集合。
蛋白质组学是指对蛋白质组的研究。可能被研究的蛋白质包括:
酶:酶是发生在细胞内和细胞间的数千种化学反应的关键。它们对于合成新分子也很重要,比如从DNA到RNA再到蛋白质的转录和翻译。
抗体:它们是免疫系统功能的主要参与者。抗体与外来物质结合,标记它们以便被免疫系统的细胞中和或破坏。
结构蛋白:为细胞提供支持和稳定性,并使某些类型的细胞能够移动。
信使蛋白质:对于细胞内部和细胞之间的交流很重要。信使蛋白帮助传递协调生物过程的信号。
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蛋白质组学研究可以全面了解支持不同生物状态的分子过程,例如不同细胞、组织或生物体中的健康或患病过程。
蛋白质组学的研究方法通常分为两种“自上而下”或“自下而上”,这反映了样品是否在分析肽之前被分离。选择采用哪种方法通常取决于研究查询。
蛋白质组学研究可以采用几种不同的分析技术,大致分为低通量和高通量两类。
低吞吐量
基于抗体的方法
酶联免疫吸附试验(ELISA)而且西方墨点法利用针对特定蛋白质(或表位)的抗体来识别和量化样本中的蛋白质。
凝胶的方法
大规模筛选蛋白质表达的“成熟”方法。
2D凝胶电泳根据蛋白质的等电点分离蛋白质,SDS-PAGE根据它们的分子质量进一步分离蛋白质。
Chromatography-based方法
近年来,高通量技术的复杂性和敏感性支撑了蛋白质组学的许多研究进展,该领域没有任何放缓的迹象。
可能影响蛋白质组学数据效用的技术进步可分为样品质量、制备、数据收集和数据分析方面的进步:
的蛋白质组学的应用这方面的研究很多,而且还在继续增长。点击关键示例了解更多信息。
个性化医疗:将病人置于医学的中心,利用他们独特的生物学特征来定制诊断和治疗。
生物标志物发现:识别支持特定状态的基于蛋白质的生物标记物,如疾病或对治疗的反应(例如,药物如何在分子水平上影响患者的身体)。
药物研发:识别新的药物靶点,开发新的基于蛋白质的生物制药。
系统生物学:用整体方法研究生物过程,结合其他组学原理的数据,如基因组学和代谢组学。
食品科学:分析食物蛋白质含量,检测过敏原,支持质量控制评估。
农业和气候变化科学:例如,探索植物、环境和病原体之间的相互作用。对植物进行改造,以增强它们对气候变化引起的环境变化的适应能力。
“蛋白质组学中的每个人都站在彼此的肩膀上[…]看到这么多拥有不同方法的人走到一起,试图实现这一切的方式,是一件非常棒的事情。”
- - - - - -Marc Wilkins教授说.