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第一篇 简介 3

1 优化蛋白质组网络管理，促进药物开发 3

1.1 引言 3

1.2 管理的任务和目标 4

1.3 网络 5

1.4 生物标记物的评估 6

1.5 药物开发中蛋白质组网络的建设 7

1.6 管理网络的实现：脑蛋白质组计划 8

1.6.1 国立基因组研究网络：人脑蛋白质组计划 9

1.6.2 人类蛋白质组组织：国际脑蛋白质组计划 11

2 蛋白质组数据的标准化、存储和交换 16

2.1 引言 16

2.2 蛋白质分析工具 17

2.2.1 UniProt 17

2.2.2 InterPro 18

2.2.3 Proteome Analysis Database 18

2.2.4 International Protein Index 19

2.2.5 Reactome 19

2.3 数据的存储和提取 19

2.4 蛋白质组学标准化预案 20

2.5 通用蛋白质组学标准（GPS） 20

2.6 质谱分析 21

2.7 分子间的相互作用 22

2.8 总结 22

第二篇 蛋白质组技术 27

3 差异凝胶电泳（DIGE）：临床研究的新一代二维凝胶电泳 27

3.1 引言 27

3.2 差异凝胶电泳（新一代蛋白质2-DE检测技术） 28

3.2.1 DIGE CyDye最小量荧光标记的应用（CyDye最小量荧光的最小量标记） 30

3.2.2 DIGE CyDye饱和量荧光标记的应用 35

3.2.3 DIGE蛋白质组分析中统计学的应用 39

4 生物质谱：基础研究及药物研发相关技术 46

4.1 引言 46

4.2 电离理论 47

4.2.1 基质辅助激光解吸电离（MALDI） 47

4.2.2 电极喷射电离 48

4.3 质谱设备介绍 49

4.4 蛋白质鉴定方法 52

4.5 用于比较和功能蛋白质组学的定量质谱 53

4.6 代谢标记法 55

4.6.1 15N标记 55

4.6.2 细胞培养中含有稳定同位素的氨基酸标记（SILAC） 56

4.7 化学标记法 57

4.7.1 蛋白质水平的化学法同位素标记 57

4.7.2 肽段水平的稳定同位素标记 59

4.8 定量MS：解密蛋白质-蛋白质相互作用 61

4.9 总结 63

5 蛋白质组学中的多维液相柱色谱——我们身在何处？ 71

5.1 引言 71

5.2 为何需要MD-LC/MS？ 72

5.3 MD-LC/MS方法的基本内容 73

5.3.1 概述 73

5.3.2 需要考虑的问题 74

5.3.3 样品的纯化 74

5.3.4 MD-LC的多相系统选择 75

5.3.5 操作部分 76

5.3.6 尖端技术——含酶解技术 77

5.4 MD-LC在蛋白质组学中的应用——现状简介 79

5.5 样品的纯化：克服蛋白质组学分析“瓶颈”的方法 82

5.6 总结 85

6 多肽组学技术及其在药物研究中的应用 88

6.1 引言 88

6.2 药物研究中的肽 89

6.2.1 肽的研究历史 89

6.2.2 多肽的简易生化特性 90

6.2.3 多肽药物 90

6.2.4 多肽生物标记物 91

6.2.5 临床多肽组学 92

6.3 多肽组学技术的发展 93

6.3.1 多肽分析方法进展 93

6.3.2 多肽组学概论 94

6.3.3 对内源性多肽的Top-Down鉴定 95

6.4 差异多肽组学的应用 96

6.4.1 药物开发中的多肽组学 96

6.4.2 多肽组学在体内实验中的应用 98

6.5 展望 100

7 蛋白质生物芯片在蛋白质组学中的应用 106

7.1 引言 106

7.2 技术概况 107

7.2.1 蛋白质的固定和表面化学 107

7.2.2 蛋白质的转印和检测 109

7.2.3 芯片内含物 110

7.3 蛋白质芯片的应用 111

7.4 对药物研究和开发的贡献 116

8 体外鉴定蛋白质相互作用的研究进展 124

8.1 引言 124

8.2 cAMP-依赖性蛋白激酶模型系统 125

8.3 用SPR生物传感器实时监控相互作用 126

8.4 药物设计中的ITC 127

8.5 高通量筛选工具——荧光极化 128

8.6 Alpha筛选在药物筛选上的应用 129

8.7 总结 132

9 完整细胞和组织中的分子网络——生物学和药物开发中的机遇 134

9.1 引言 134

9.2 一个关于细胞的比喻 135

9.3 分子调控网络图：理论基础 136

9.4 设想会骑车的机器人 137

9.5 以分子网络模块标准化为几何目标 138

9.6 获取功能信息：展望药物研发 140

第三篇 应用 145

10 从靶标到先导化合物 145

10.1 引言 145

10.2 材料和方法 147

10.2.1 细胞和培养条件 147

10.2.2 体外活性检测 147

10.2.3 亲和色谱 147

10.2.4 电泳和蛋白质鉴定 148

10.2.5 BIAcore分析 148

10.2.6 酰基氰化物的合成 148

10.3 结果 150

10.4 讨论 156

11 药物研究中的差异磷酸化蛋白质组分析法 162

11.1 引言 162

11.2 人类血小板的磷酸化蛋白质组学 163

11.2.1 皮层肌动蛋白 165

11.2.2 调节性肌球蛋白轻链 166

11.2.3 蛋白质二硫键异构酶 167

11.3 鉴定人体血小板中cAMP-和cGMP-依赖性蛋白质激酶的底物 167

11.4 分析野生型和基因敲除型小鼠的磷酸化蛋白质组差异，鉴定抗炎治疗的新型治疗靶点 169

11.5 总结 170

12 血清学与蛋白质组学技术在肾细胞癌生物标记物开发中的应用 174

12.1 引言 174

12.1.1 肾细胞癌 174

12.2 开发生物标记物的方法 175

12.3 采用不同蛋白质组学技术鉴定生物标记物的优点 176

12.4 生物标记物的类型 177

12.5 肾细胞癌细胞系和活组织切片的蛋白质组分析 178

12.6 鉴定有差异表达的蛋白质 182

12.7 总结 183

13 细胞器蛋白质组学在抗药性研究中的应用 188

13.1 引言 188

13.1.1 临床问题及蛋白质组学对策 188

13.2 实验目的和实验设计 189

13.2.1 细胞系 189

13.2.2 细胞器分离 190

13.2.3 蛋白质组分分离和鉴定 192

13.2.4 蛋白质丰度的定量比较 194

13.3 二羟蒽二酮耐受型MCF-7细胞中膜蛋白质和核蛋白质的变化 196

14 人体体液的临床神经蛋白质组学：痴呆早期和鉴别诊断中的脑脊液和血液分析 202

14.1 引言 202

14.2 阿尔茨海默症的神经化学标记物 203

14.2.1 β-淀粉样蛋白质前体（β-APP）：代谢和对AD诊断的影响 203

14.2.2 Tau蛋白质及其磷酸化形式 205

14.2.3 ApoE的基因型 208

14.2.4 其他可能的因子 208

14.2.5 CSF参数的综合分析 209

14.2.6 展望：寻找生物标记物的新技术——质谱（MS）、二维荧光差异凝胶电泳（DIGE）及多路技术（multiplexing） 211

14.3 总结 212

15 蛋白质组学在阿尔茨海默症中的应用 219

15.1 引言 219

15.2 蛋白质组学分析 220

15.2.1 样品制备 220

15.2.2 二维电泳 221

15.2.3 蛋白质定量 222

15.2.4 基质辅助激光解吸／电离飞行时间质谱 222

15.3 在AD中发生表达下调和修饰的蛋白质 223

15.3.1 突触蛋白 227

15.3.2 导向蛋白 228

15.3.3 信号传导蛋白质 228

15.3.4 氧化蛋白 229

15.3.5 热激蛋白 230

15.3.6 在淀粉样斑中富集的蛋白质 230

15.4 不足之处 231

16 心脏蛋白质组学 235

16.1 心脏蛋白质组学 235

16.1.1 心脏2-D蛋白质数据库 235

16.1.2 扩张型心肌病 236

16.1.3 心脏病的动物模型 236

16.1.4 心脏亚蛋白质组学 237

16.1.5 人工培养心肌细胞的蛋白质组学 240

16.1.6 心脏疾病和移植后心脏抗原的蛋白质组学特性 241

16.1.7 急性移植排斥反应的标记物 241

16.2 血管蛋白质组 241

16.2.1 血管的蛋白质组学 242

16.2.2 血管细胞的蛋白质组学 242

16.2.3 激光捕获显微分离（LCM） 244

16.3 总结 245

第四篇 市场 253

17 创新过程 253

17.1 引言 253

17.2 创新过程评价标准 253

17.3 计划 254

17.4 市场吸引力 254

17.5 市场竞争地位 255

17.6 技术竞争地位 255

17.7 加强契合性 255

17.8 收益 256

17.9 风险 256

17.10 创新过程各个阶段的应交付成果 256

17.11 筛选式过程 257

17.11.1 确立评估项目（EvP） 257

17.11.2 晋升为探索性项目（EP） 259

17.11.3 发展为进展型项目（PP） 261

17.11.4 进入入市准备阶段 263

17.12 总结 264