应用生物化学5-蛋白质组学-2-DE

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蛋白质组学-双向电泳 (Proteomics-2DE)化学与生命科学学院

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One Genome – Many Proteomes

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One Genome – Many Proteomes

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卵

毛蚴

(钉螺)

母胞蚴

(钉螺)

子胞蚴

成虫 童虫 (人、牛、鼠等)

尾蚴

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Central dogma

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中心法则复制

复制 转录 翻译

DNA逆转录

RNA

蛋白质

基因表达调控

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From Genes to ProteinsWhat could happen What would happen What is happening

+

+

Sequence databases

Gene Expression databases

Protein Expression databases

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1. Concept 蛋白质组(proteome)是澳大利亚学者

Williams和Wilkins于1994年首先提出，源 于蛋白质(protein)与基因组(genome) 两个词的杂合,意指proteins expressed by a genome,即“一个细胞或一个组织基因组 所表达的全部蛋白质”。

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1. Concept

在人类基因组计划中大约有30,000个基因被鉴 定出来。 一个基因=平均4个左右的剪接变异体，约 120,000或更多的独立蛋白。

+翻译后修饰和蛋白相互作用，蛋白质组比基

因组复杂10倍以上。

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Proteomics指应用各种技术手段来研究蛋白质组的一门新兴 科学，其目的是从整体的角度分析细胞或组织内 动态变化的蛋白质组成成份、表达水平与修饰状 态，了解蛋白质之间的相互作用与联系，揭示蛋 白质功能与细胞生命活动规律。

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生物学问题 的提出

实验模型 的设计 感兴趣 蛋白点 的切取

实验组和对照组 样品的制备

蛋白样品的IEF和PAGE电泳分离 图像扫描和初步分析

胰酶对脱色后蛋白质的消化 质谱的多肽指纹图、微测序分析 质谱结果的生物信息学分析和比对 新蛋白质的发现

蛋白信息的 初步获得

其它实验 的进一步 验证

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2. 双向电泳的实验原理双向电泳在第一向分离中蛋白质先按其等电点分 开(isoelectric point pI值)。pI值就是使蛋白质 不带净电荷，且在电场中不发生迁移的特定pH值。 这项将蛋白质按其等电点分离的技术称为等电聚 焦(IEF)。

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2. 双向电泳的实验原理双向电泳的第二向电泳是在第一向垂直方向 上进行SDS-PAGE分离。

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第一向：等电聚焦+pH 3 pH 7.5

–pH 10

+pH 3 pH 7.5

–pH 10

+pH 3 pH 7.5

–pH 10

+pH 3 pH 7.5

–pH 10

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第二向：SDS-PAGE电泳pH 3

charge

pH 7.5pH 7.5

pH 3

+

pH10

– pH10 –

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