蛋白质组学原理

第1章从基因组学到蛋白质组学

1.1引言

1.2大规模生物学的起源

1.3基因组、转录物组和蛋白质组

1.4DNA和RNA水平上的功能基因组学

1.4.1转录物组学

1.4.2大规模突变

1.4.3RNA干扰

1.5蛋白质组学的重要性

1.6蛋白质组学的范畴

1.6.1序列和结构蛋白质组学

1.6.2表达蛋白质组学

1.6.3相互作用蛋白质组学

1.6.4功能蛋白质组学

1.7蛋白质组学的挑战

第2章蛋白质分离策略

2.1引言

2.2蛋白质组学中蛋白质的分离基本原理

2.3双向凝胶电泳的原理

2.3.1利用电泳分离蛋白质的基本原理

2.3.2基于电荷的分离等电聚焦

2.3.3基于分子质量而非电荷的分离SDSPAGE

2.4蛋白质组学中的双向凝胶电泳

2.4.1蛋白质组学中2DGE的局限性

2.4.22DGE分辨率的改进

2.4.32DGE灵敏度的改进

2.4.4双向电泳凝胶中出现的蛋白质

2.4.52DGE的自动化

2.5蛋白质组学中液相色谱的原理

2.5.l使用色谱分离蛋白质或者多肽的基本原理

2.5.2亲和色谱

2.5.3离子交换色谱

2.5.4反相色谱

2.5.5尺寸排阻色谱

2.6多维液相色谱

2.6.1多维液相色谱与2DGE的比较

2.6.2蛋白质组学中多维液相色谱的应用策略

第3章蛋白质鉴定的策略

3.1引言

3.2利用抗体对蛋白质进行鉴定

3.3化学降解法确定蛋白质序列

3.3.1完全水解法

3.3.2用Edman降解法进行蛋白质测序

3.3.3Edman降解法在蛋白质组学中的应用

3.4质谱在蛋白质组学中的应用基本原理和仪器

3.4.1概述

3.4.2完整肽离子的重要性

3.4.3仪器

3.5使用质谱数据进行蛋白质鉴定

3.5.1肽谱(肽质量指纹谱)

3.5.2肽质量指纹谱的优点和局限性

3.5.3碎片离子分析

3.5.4使用质谱仪从头确定蛋白质序列

第4章蛋白质定量方法

4.1引言

4.2用标准2D胶进行定量蛋白质组学研究

4.2.1从2D胶获取图像

4.2.2蛋白点的检测、定量和比较

4.3多重蛋白质组学

4.3.1差异凝胶电泳

4.3.2多重染色平行分析

4.4质谱技术应用于定量蛋白质组学

4.4.1ICAT试剂

4.4.2消化后非选择性标记肽段

4.4.3体内同位素标记

4.4.4质量编码丰度标签

第5章蛋白质组学与蛋白质序列分析

5.1引言

5.2蛋白质家族与进化关系

5.2.1蛋白质之间的进化关系

5.2.2根据蛋白质序列预测蛋白质功能

5.3蛋白质序列比对的基本原则

5.3.1蛋白质序列间的一致性和相似性

5.3.2替换打分矩阵

5.3.3配对相似性搜索

5.3.4序列联配的显著性

5.3.5多序列联配

5.4寻找蛋白质远缘关系

5.4.1PSLBLAST

5.4.2模式识别

5.5通过相似性检索进行功能注释的缺点

5.6功能注释的其他方法

第6章结构蛋白质组学

6.1引言

6.2蛋白质组学中蛋白质结构的价值

6.2.1结构一功能的一致性

6.2.2结构一功能的非一致性

6.3解析蛋白质结构的技术

6.3.1X射线晶体学

6.3.2核磁共振谱

6.3.3结构分析的其他方法

6.4预测蛋白质结构的技术

6.4.1从序列数据预测蛋白质的二级结构

6.4.2利用比较模建来预测三级结构

6.4.3从头预测方法

6.4.4折叠模式识别

6.5蛋白质结构的比较

6.6蛋白质结构的分类

6.7结构蛋白质组学：开始和结果

第7章相互作用蛋白质组学

7.1引言

7.2蛋白质一蛋白质相互作用分析的原理

7.2.1遗传学方法

7.2.2生物信息学研究方法

7.2.3依赖于亲和力的生物化学方法

7.2.4物理方法

7.3文库法全面分析两两蛋白质间的相互作用

7.3.1标准的表达文库

7.3.2噬菌体相互作用展示

7.3.3酵母双杂交系统

7.4利用酵母双杂交系统来研究蛋白质组的相互作用

7.4.1矩阵筛选

7.4.2文库矩阵筛选

7.4.3随机文库筛选

7.4.4酵母双杂交系统的局限

7.5用质谱方法对复合物进行系统分析

7.6蛋白质组学中的蛋白质定位

7.7蛋白质相互作用图谱

7.8蛋白质与小分子间的相互作用

第8章蛋白质组学中的蛋白质修饰

8.1引言

8.2磷蛋白质组学

8.2.1蛋白质磷酸化概述

8.2.2磷蛋白分析样品的制备

8.2.3蛋白质分离后对磷蛋白进行检测

8.2.4磷酸化残基的鉴定

8.2.5磷蛋白的鉴定及其磷酸化位点的预测

8.2.6定量磷蛋白质组学

8.3糖蛋白质组学

8.3.1糖蛋白

8.3.2糖蛋白在细胞中的作用

8.3.3糖蛋白分析

8.3.4糖蛋白的分离和检测

8.3.5糖蛋白的富集

8.3.6糖蛋白的高通量鉴定和特性

8.4泛素化蛋白质组学

第9章蛋白质芯片和功能蛋白质组学

9.1引言

9.2不同类型的蛋白质芯片

9.2.1抗体阵列

9.2.2其他的捕获试剂

9.2.3抗原阵列

9.2.4广特异性捕获芯片

9.2.5功能型蛋白质芯片

9.3蛋白质芯片的制作

9.4检测和定量蛋白质芯片上结合的蛋白质

9.4.1标记法

9.4.2无需标记的方法

9.5新的蛋白质芯片技术

9.5.1溶液中的珠粒阵列

9.5.2细胞芯片和组织芯片

第10章蛋白质组学的应用

10.1引言

l0.2医学蛋白质组学疾病诊断

10.2.1生物标记

10.2.2采用2DGE和质谱技术发现生物标记

10.2.3使用蛋白质芯片发现生物标记物并作模式图谱

10.3药物蛋白质组学药品研发

10.3.1蛋白质组学在确定药物靶标中的作用

10.3.2蛋白质组学和靶标的确证

10.3.3蛋白质组学用于先导化合物的发展

10.3.4蛋白质组学与临床研究进展

10.4蛋白质组学和植物生物技术

10.4.1植物育种蛋白质组学和基因组学

10.4.2基因修饰植物的蛋白质组学分析

10.4.3蛋白质组学和次级代谢的分析

索引

　　本书将蛋白质组学的分支领域浓缩起来，用比较通俗的语言简要地介绍了各个不同的蛋白质组学技术以及它们的应用。可将本书分为三个部分：第一部分，介绍了蛋白质组学的概念、重要意义以及研究范围。第二部分分别介绍了蛋白质组学的研究技术，包括蛋白质纯化鉴定技术，序列以及结构分析技术等。另外本书还专门介绍了最近刚刚兴起的蛋白质芯片技术，较系统地介绍了蛋白质芯片的原理、制造以及如何使用。第三部分大致介绍了蛋白质组学的应用前景，包括在医学，药学和植物生物技术方面的应用。　　本书是一本关于蛋白质组学的导论式读物，作者尽量采用易于理解的语言和表现形式，将蛋白质组学这一新兴学科的全貌展示给读者，全书以围绕“蛋白质组学”研究相关知识的广度而非深度取胜，译本保留了这一特色，读来浅显易懂，饶有趣味。　　主要内容包括蛋白质组学的概念、重要意义以及研究范围；蛋白质组学研究的一般原理和技术方法，包括双向凝胶电泳，多维液相色谱，质谱学，序列分析，结构分析，研究蛋白质相互作用、修饰、定位和功能的方法，以及最近兴起的蛋白质芯片技术。　　蛋白质组学的应用前景，包括在医学、药学和植物生物技术方面的应用，本书适合于生命科学领域的研究生、本科生。对于具有一定分子生物学和生物化学知识，希望尽快了解和进入蛋白质组学研究领域的读者，将会起到事半功倍的阅读效果。