蛋白质组学 从序列到功能PDF电子书下载

目 录 1

编者名单 1

概述 1

前言 3

第一章基因组学与蛋白质组学 6

1．引言 6

缩略语 8

2．cDNA表达文库的制取、机器化阵列、PCR膜构建、寡核苷酸指纹非冗余套的制备、DNA芯片上的复杂杂交 8

2.1 cDNA文库的构建 9

2.2大规模热循环和高密度阵列的构建 10

2.3实验室自动化和高密度阵列的新进展 11

2.4文库归一化和用寡核苷酸指纹产生Unigene套 12

2.5通过在DNA微阵列上的复杂杂交获得不同的差异表达谱 12

2.6自动化图像分析 12

3．蛋白阵列。cDNA表达库制备，自动化技术在蛋白阵列和芯片制备中的应用，及蛋白芯片在蛋白质组学中的应用 13

3.1 Uniprotein套和蛋白阵列的产生与应用 14

4．通过高分辨二维电泳（2-DE）鉴定特定细胞类型或组织在特定时间的蛋白组成 15

4.1蛋白质组学与基因组学 15

4.2二维聚丙烯酰胺凝胶电泳（2-DE） 16

4.3联合的2-DE数据库 17

4.4 2-DE分析自动化 17

5．用质谱连接当前蛋白质组学和基因组学的方法 17

6．前景和发展 18

6.1基因组学 18

6.2蛋白组学 18

6.3尚需发展之处 18

7．总结 19

参考文献 19

第二章基因表达的检测方法 23

1．绪论 23

2．DNA阵列杂交 24

2.1 cDNA阵列 26

2.2寡核苷酸阵列 27

3．不基于DNA阵列的mRNA定量方法 28

3.1基于序列测定的方法学 29

3.2 差异显示PCR（DD-PCR） 32

4．结论 34

参考文献 35

第三章蛋白质组分析中的二维聚丙烯酰胺凝胶电泳 38

1．引言 38

2．二维聚丙烯酰胺凝胶电泳发展史 38

3．固相pH梯度（immobilized pH gradient,IPG）二维电泳 39

4．样品制备 39

4.1可溶性样品 39

4.4样品分级 40

4.3细胞 40

4.2组织样品 40

5．溶解 41

6．还原 41

7．一维固相pH梯度等电聚焦（IEF with IPG） 42

7.1 IPG凝胶制备 42

7.2 IPG胶条重泡胀 42

7.3加样和运行 43

7.4 IPG IEF pH梯度的选择 45

7.5聚焦时间的优化 48

8．两维间平衡 50

9．二维SDS-PAGE 50

10．分辨率 50

11．重复性 51

12．展望 51

参考文献 52

1．引言 55

第四章 聚丙烯酰胺凝胶和转印膜上蛋白质的检测 55

2．有机染料和银染 56

2.1有机染料 56

2.2银染 57

3．负染 58

3.1金属盐染料 58

3.2锌－咪唑染料 59

4．胶体扩散染料 59

4.1印度墨水染料 59

4.2胶体金属染料 60

5．有机荧光团染料 61

5.1共价结合荧光团 61

5.2非共价结合荧光团 62

6．金属螯合染料 63

6.1比色金属螯合染料 63

6.2发光金属螯合染料 64

7．结论 65

参考文献 66

第五章 蛋白质鉴定和磷酸化位点分析的质谱方法 72

1．引言 72

1.1蛋白质鉴定途径 72

2．质谱基础知识 73

2.1 MALDI-MS 74

2.2 ESI-MS 76

3．以质谱为基础的相关鉴定策略 80

3.1肽质量检索（peptide-mass searching） 80

3.2未解析碎片离子的检索 83

4．用质谱数据对肽段从头测序（de novo sequencing） 86

5．磷酸化位点分析的各种方法 88

5.1磷酸化分析的原理 88

5.2磷酸化分析策略 88

5.4磷酸肽的分离 90

5.3磷蛋白的检测和分离 90

5.5确定磷酸化氨基酸类型 92

5.6磷酸化位点的确定 93

5.7酶分析法及磷蛋白分析的未来方向 96

6．目前及将来面临的机遇和挑战 97

参考文献 99

第六章二维凝胶电泳的图像分析 107

1．介绍 107

2．数据获取 108

2.1获取图像设备 108

3．数字化图像加工 108

4．蛋白质斑点检测和定量 110

5．凝胶配比 112

6．数据分析 114

7．数据呈递 115

8.2 比较网上分布的2-DE数据库 117

8.1 2-DE数据库的构建 117

8．数据库 117

9．结论 118

参考文献 119

第七章增强高通量蛋白质组分析：稳定同位素标记的影响 122

1．前言 122

2．样品制备 122

3．二维凝胶分离和分析 123

3.1 自动化二维聚丙烯酰胺凝胶电泳（2-DE-PAGE） 123

3.2蛋白质的扫描检测和定量 123

3.3通过稳定同位素标记定量2-DE凝胶中的蛋白质 124

3.4 2-DE凝胶蛋白点的分离 126

3.5蛋白质酶解／碎裂 128

4．质谱：使用质谱数据鉴定蛋白质 128

4.1质量指纹肽谱 128

4.2小序列标签多肽指纹谱 129

5.1串联质谱数据采集 130

5．质谱：使用串联质谱数据鉴别蛋白质 130

5.2串联质谱数据库检索 131

5.3自动化串联质谱解释和数据库检索 132

5.4数据解释工具 133

参考文献 134

第八章蛋白质组学的自动化：高通量蛋白分析的技术和信息学途径 138

1．历史回顾 138

1.1蛋白化学家面临的困难 138

1.2蛋白质组学的发展史 139

2．蛋白质组学的自动化——技术解决途径 139

2.1 2-DE胶的自动化 140

2.2 2-DE胶的全自动 140

2.3 2-DE自动化 143

3．蛋白质组学的信息解决途径 144

3.1蛋白质组数据库 145

3.2蛋白质组学工具 148

3.3生物信息学展望 149

4．结语 149

参考文献 150

第九章瓶颈：自动化蛋白质组分析的完整途径 155

1．引言 155

2．二维电泳结合质谱：蛋白质组的典型范例？ 155

3．自动化概念 156

4．二维凝胶电泳的显色 157

4.1二维凝胶 157

4.2富集和分部收集技术 158

4.3显像技术 158

4.4自动染色 160

5．图像分析 160

6．自动化机器人 161

6.1斑点切取 161

6.3肽脱盐、纯化，在MALDI靶上点样 162

6.2斑点酶切和肽提取 162

7．质谱的接口策略 163

8．机器人模块，图像分析软件和信息数据库之间的链接 164

9．结论 164

参考文献 164

第十章蛋白质表达分析新方法 167

1．引言 167

2．功能蛋白质组研究范围 167

3．蛋白质组分析：基于2-DE的战略 168

4．除二维凝胶电泳以外的蛋白质表达分析方法 170

4.1依赖于分离的方法 170

4.2不依赖分离的方法：“蛋白质芯片” 172

5．结语 176

参考文献 176

第十一章蛋白质组分析在药物开发和毒理学中的应用 181

1．引言 181

2．数据的使用 182

2.1比较分析 183

22生物标志物蛋白质的检测 185

2.3详细的基因表达调控分析 185

2.4蛋白质功能预测 186

3．结论与展望 186

参考文献 188

第十二章噬菌体抗体作为蛋白质组学研究工具 190

1．蛋白质组学方法 190

1.1来源于EST数据库的蛋白质数据 190

1.2抗体是蛋白质特异分子探针的合理选择 191

1.3关键技术概观 191

2．噬菌体抗体库的构建和应用 192

2.1抗体片段在噬菌体上的展示 192

2.2抗体库的构建 192

2.3库的大小和多样性 192

2.4从噬菌体抗体库中筛选特异抗体 193

2.5高通量的筛选 194

2.6作为试剂的噬菌体抗体 194

2.7来源于噬菌体库中的可溶性抗体 194

2.8以IgG的形式表达 195

3．噬菌体抗体在功能基因组研究中的应用 195

3.1“ProAbTM”方法 195

3.2采用生物信息学方法了解EST的意义 195

3.3合成抗原 196

3.4高通量筛选识别肽抗原的噬菌体抗体 196

3.5高通量的ICC分析 196

3.6生物信息学 197

3.7 ProAbTM计划的应用实例 198

4．噬菌体抗体在蛋白质组学中的应用——ProxiMo1TM技术 199

4.1常规的选择抗膜蛋白的噬菌体抗体 199

4.2提高膜蛋白筛选的导向选择 199

4.3 ProxiMolTM方法及应用 200

4.4 ProxiMolTM方法在蛋白质组学研究中的应用 203

参考文献 204

第十三章糖生物学与蛋白质组学 205

1．引言 205

2．什么是糖蛋白？ 206

2.1 N－糖链结构 206

2.2 O－连接结构 207

2.3糖基磷脂酰肌醇（GPI）固定结构 207

3．为什么蛋白质组学对糖蛋白感兴趣？ 207

3.1糖蛋白与受精 207

3.2糖蛋白与疾病 208

4．蛋白质组中的糖分析 209

4.1重组糖蛋白分析 210

4.2经分离的胶上糖蛋白 210

5．结论 215

参考文献 216

1．引言 220

2．为什么不在学术环境中进行蛋白质组研究？ 220

3．为什么要在学术环境中进行蛋白质组研究？ 220

第十四章学术环境中的蛋白质组学 220

3.1大学能否承担得起蛋白质组的研究经费？ 221

3.2如果没有学术机构，企业能承担蛋白质组学研究吗？ 223

3.3 目前蛋白质组学的研究尚不健全吗？某些人看到局限性 223

3.4学术机构的蛋白质组学研究对企业是有益的 225

4．大学的蛋白质组学研究提供许多优势 225

4.1 大学能对企业的资源进行迅速而灵活的反应，且价格合理 225

4.2大学愿意与临床样本接近 225

4.5大学培养学生 226

5．大学的“让产易股（spin-off）”公司 226

6．结论 226

4.3大学不仅研究医学应用 226

4.4大学的基础研究将被公众接近 226

参考文献 227

第十五章 作为植物遗传和育种工具的蛋白质组学 229

1．引言 229

2．遗传多样性分析 230

2.1种内和种间的遗传差异 230

2.2品种、品系和栽培品种的区别 231

3.1突变特征 232

3．基因组的表达 232

3.2器官和发育阶段的变异性 233

3.3非生物胁迫反应蛋白的鉴定与分析 233

4．遗传作图和候选蛋白 235

4.1蛋白标记的遗传作图 235

4.2蛋白数量位点（PQL）和候选蛋白 236

5．方法学进展和植物蛋白数据库 238

6．总结、前景展望 239

参考文献 239