臨床蛋白質組學

書中緊密圍繞蛋白質組結構、功能等與人類疾病的關係這一主題，從介紹蛋白質組學研究的基本理論與方法、蛋白質樣品製備與分離技術、蛋白質鑒定與功能分析、蛋白質研究中的生物信息學入門，重點以較大篇幅詳細論述了人類重大疾病的蛋白質組學研究狀況與發展前景。其中包括實體腫瘤蛋白質的蛋白質組學研究狀況與發展前景。其中包括實體腫瘤蛋白質組學研究、血液系統疾病蛋白質組學研究、神經系統蛋白質組學研究、心血管系統蛋白質組學研究、傳染病蛋白質組學研究、衰老蛋白質組學研究、以及臨床蛋白質組學研究等。

《臨床蛋白質組學》是關於蛋白質組學在人類疾病研究領域中應用的國內第一部著作，既可為從事醫學、腫瘤學、蛋白質組學研究的科研人員提供參考，同時也可作為醫學院校和綜合性大學生命科學學院（系）、醫學院（系）等相關專業師生的教材或教學參考用書。

邱宗蔭，1941年生，重慶市首屆學術技術帶頭人（藥學）。社會兼職有國務院學位委員會學科評議組成員，中國藥學會理事，中國色譜學會理事，全國高校實驗室研究會常務理事，重慶市科技顧問團成員、重慶市大型科學儀器及設施資源共享專家組組長，重慶藥學會理事長，重慶色譜學會理事長，重慶市執業藥師培訓中心副主任，重慶生物技術協會副理事長，日本政府貸款《重慶市高等教育項目》專家組長等。2005年被授予“重慶市先進工作者”稱號。

尹一兵，男，教授，博士生導師，重慶人。1982年畢業於重慶醫科大學醫療系，1989年獲醫學碩士學位（臨床檢驗診斷學）。1991-1994年美國Rockefeller大學分子傳染病實驗室副研究員，現任重慶醫科大學醫學檢驗系主任（本專業唯一的國家重點學科），臨床檢驗診斷學實驗室主任（教育部重點實驗室，重慶市市級重點實驗室）。重慶市臨床檢驗診斷學學術技術帶頭人。

第一章 緒論

第一節 蛋白質組學的概念及其發展史

一、蛋白質組學的概念

二、蛋白質組學的產生與發展

第二節 蛋白質組學研究方法概述

一、蛋白質組研究中的樣品製備

二、蛋白質組研究中的樣品分離

三、蛋白質組研究中的樣品分析鑒定

四、蛋白質組研究的新技術

五、蛋白質組學研究的生物信息學

第三節 蛋白質組學在疾病研究中的應用

參考文獻

第二章 蛋白質樣品製備技術

第一節 蛋白質製備的基本方法

一、細胞的破碎裂解

二、製備蛋白質樣品常用的緩衝液

三、離液劑、還原劑、表面活性劑及蛋白酶抑製劑的選擇四、蛋白質的沉澱與濃縮

五、蛋白質的定量

六、樣品污染物的去除

第二節 細胞蛋白質的製備

一、蛋白質一步提取法

二、蛋白質分步順序提取法

三、亞細胞器蛋白質的分別提取

第三節 體液蛋白質的製備

一、血漿和血清雙向凝膠電泳蛋白質樣品的製備

二、腦脊液雙向凝膠電泳蛋白質樣品的製備

三、尿液雙向凝膠電泳蛋白質樣品的製備

參考文獻

第三章 蛋白質雙向凝膠電泳分離技術

第一節 雙向聚丙烯醯胺凝膠電泳技術的發展

一、固相pH梯度等電聚焦雙向電泳技術的發展

二、其他類型的雙向凝膠電泳技術

三、亞蛋白質組陣列重疊群技術

第二節 蛋白質雙向凝膠電泳分析的原理

第三節 雙向凝膠電泳實驗操作方法

一、傳統IEF方法（ISO?DALT電泳）

二、固相pH梯度?SDS雙向凝膠電泳（IPG?DALT）方法第四節 雙向凝膠電泳圖像分析

一、雙向凝膠電泳數字化圖像的獲取

二、雙向凝膠電泳圖像分析

第五節 雙向凝膠電泳資料庫的構建

參考文獻

第四章 蛋白質組學研究中的非膠技術

第一節 液相色譜法

一、液相色譜法概述

二、高效液相色譜法

三、高效液相色譜裝置

四、多維液相色譜法

第二節 毛細管電泳

一、毛細管區帶電泳

二、毛細管膠束電動色譜

三、毛細管等電聚焦電泳

四、毛細管篩分電泳

第三節 非凝膠技術與質譜聯用在蛋白質組學研究中的應用一、二維離線式製備型高效液相色譜

二、一維液相色譜與質譜聯用

三、多維液相色譜與質譜聯用

四、液相色譜？毛細管電泳與質譜聯用

參考文獻

第五章 質譜技術與蛋白質鑒定

第一節 蛋白質鑒定技術概述

一、質譜技術

二、質譜技術鑒定蛋白質策略

第二節基質輔助激光解析電離飛行時間質譜技術

一、基質輔助激光解析電離技術

二、飛行時間質譜

三、肽質量指紋譜鑒定蛋白質技術

第三節 電噴霧串聯質譜技術

一、電噴霧電離質譜的原理和特點

二、電噴霧質譜法測定蛋白質和多肽分子量

三、電噴霧串聯質譜法分析多肽和蛋白質的一級結構四、電噴霧串聯質譜資料庫檢索法鑒定蛋白質

第四節 表面增強激光解析離子化？飛行時間質譜技術一、表面增強激光解析離子化？飛行時間質譜蛋白質晶元系統組成及原理二、表面增強激光解析離子化？飛行時間質譜分析步驟三、表面增強激光解析離子化？飛行時間質譜的應用參考文獻

第六章 定量蛋白質組學研究技術

第一節 基於雙向凝膠電泳的定量蛋白質組研究策略一、熒光差示雙向電泳的實驗原理

二、熒光差示雙向電泳實例及實驗過程

三、注意事項及存在的問題

第二節 基於生物質譜的定量蛋白質組研究策略

一、體內標記

二、體外標記

三、需要注意的問題

參考文獻

第七章 蛋白質組翻譯后修飾分析策略

第一節 概述

第二節 磷酸化蛋白質組研究

一、概況

二、磷酸化蛋白質的檢測方法

三、磷酸化蛋白質或多肽的分離和富集

四、磷酸化肽段的質譜檢測

五、磷酸化位點的質譜分析

六、磷酸化蛋白質組的定量分析

七、蛋白質磷酸化的動力學研究

第三節 糖基化蛋白質組研究

一、概況

二、糖基化蛋白的結構與類型

三、蛋白質糖基化總體分析流程

四、糖基化蛋白質的分離技術

五、生物質譜技術解析蛋白質糖基化

六、各類型糖基化蛋白質組分析策略

參考文獻

第八章 功能蛋白質組學研究技術

第一節 蛋白質相互作用研究技術

一、酵母雙雜交系統

二、噬菌體表面顯示技術

三、基於質譜的蛋白質相互作用研究方法

第二節 蛋白質晶元技術

一、蛋白質晶元種類

二、蛋白質晶元探針的製備

三、蛋白質晶元的檢測

四、蛋白質晶元技術的應用

第三節 磷酸化蛋白質組分析技術在信號傳導研究中的應用一、基於凝膠電泳的磷酸化蛋白質組分析技術

二、非凝膠電泳的磷酸化蛋白質組分析技術

參考文獻

第九章 蛋白質組研究中的生物信息學

……

第十章 臨床蛋白質組學研究

第十一章 實體腫瘤的蛋白質組學研究

第十二章 血液系統疾病的蛋白質組研究

第十四章 心血管疾病蛋白組學

第十五章 傳染病的蛋白質組學研究

第十六章 衰老蛋白質組學研究

附錄SWISS?PROT中DPAGE資料庫

第二章　蛋白質組分析的基礎技術

雙向電泳(two dimensional electrophresis，2-DE)是當前蛋白質組學研究中解析度最高、信息量最大的分離技術。在比較蛋白質組學研究中，雙向電泳還是不可缺少的手段。目前所應用的二維電泳體系是由0’Farrell等於l957年發明的，其原理是根據蛋白質的兩個一級屬性(等電點和分子質量)，將一種蛋白質樣品進行兩次電泳，即：在第一個方向上按等電點高低進行分離，稱為等電聚焦；在第二個方向(與第一次電泳成直角的方向)上按分子質量大小進行分離。

根據第一向等電聚焦條件和方式的不同，可將雙向電泳分為三種系統：①ISO-DALT(isoelectric focusing followed by separation with respect to molecular mass expressed in dal—tons)系統。電泳在聚丙烯醯胺管膠中進行，載體兩性電解質(carrier ampholytes)在外加電場作用下形成pH梯度。該系統的缺點是pH梯度不穩定(如陰極漂移)、重複性差、上樣量低，故不利於不同實驗室之間進行圖譜的比較和數據發布；②IPG—DALT系統。使用固相pH梯度(immobilized pH gradient，IPG)膠的等電聚焦系統。其pH梯度的形成依賴於不同pK的一類合成的化合物。這是目前蛋白質組學研究中用得最多的雙向電泳體系；③非平衡pH梯度電泳(non—equilibrium pH gradient electrophoresis，NEPHGE)系統。蛋白質樣品被加在pH 7～10或pH 3.5～l0的凝膠的酸性部分進行分離，電泳時間相對比較短。NEPHGE旨在克服平衡pH梯度電泳時的嚴重陰極漂移和鹼性蛋白的丟失，但重複性比較差。

此外，第一相不採用等電聚焦方式的雙向電泳有BN/SDS.PAGE雙向電泳、對角線雙向電泳等。

2.1.1 IPG-DALT雙向電泳

2.1.1.1 IPG—DAl.T雙向電泳的流程

IPG.DALT雙向電泳的流程如圖2.1所示。圖中，A為使用IPG膠的等電聚焦過程，被分離的樣品加在重泡脹的固相pH梯度膠條(immobilized pH gradient trip)上，通電后，樣品中的蛋白質成分按照各自的等電點聚集在膠條上不同的pH梯度區，形成了不同的譜帶，每個譜帶中聚集了等電點相近的蛋白質成分。8為SDS.PAGE電泳的過程。第一向等電聚焦后的膠條在SDS和DTT中平衡后，貼在SDS.PAGE膠板的負極端進行電泳。