双向电泳技术 在蛋白质组学研究中的应用
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张科 动物科技学院 2014年7月
Outline
1 2 3 4 蛋白质组学简介 双向电泳原理和技术流程 双向电泳技术的衍生 双向电泳技术的应用
20世纪人类自然科学史上的三个伟 大计划
人类基因组计划
阿波罗登月计划
曼哈顿原子弹计划
人类基因组测序，植物、动物、微生物等物种 的测序并没有带来一劳永逸的健康，粮食、卫 生等存在问题
双向电泳技术流程（全）
样品制备
染色
一向电泳 扫描
平衡
分析 二向电泳
挖点，质谱
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双向电泳技术流程
样品制备方法： 研磨 冻融 超声破碎 离心 原则：蛋白质可溶，不含DNA挖点， 质谱测序
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3 蛋白质鉴定：质谱技术
双向电泳 —质谱
LC-MS-MS
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双向电泳技术
1975年意大利生化学家O'Farrel等于发明 了双向电泳技术 该技术一度成为蛋白质组学研究的一把利 器，经典的蛋白质组学研究技术之一。
双向电泳基本原理
根据蛋白质等电点与分子量的不同，在 横向与纵向对蛋白进行分离 首先，一向电泳时由于蛋白质的等电点 不同，蛋白质运动到胶条不同的位置 然后，二向电泳时位于胶条上蛋白又由 于分子量的不同被分离，最终在一张 PAGE胶上显示出来蛋白点 这些蛋白点代表了不同的等电点和分子 量，最后通过质谱技术鉴定蛋白
DNA
Protein
RNA
蛋白质是生命现象的体现者
蛋白质组学的来源
1994年澳大利亚的两位学者Wilkins和 Williams首先提出了蛋白质组(proteome) 的概念： 基因组所表达的全部蛋白质，是细胞或组 织或机体在特定时间和空间上表达的所有 蛋白质
蛋白质组学的技术流程
1 样品制备（最关键）：显微切割， 细胞培养，超声破碎，裂解程序 2 蛋白分离：双向电泳（2-D），液相 色谱等
……….
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双向电泳的技术的衍生
差异蛋白质组学 免疫蛋白质组学（筛选免疫原性蛋白 等） 亚细胞蛋白质组学（线粒体，溶酶体， 外膜蛋白等） 定量蛋白质组学（DIGE）
双向电泳技术的应用
疾病蛋白质组学（健康组，疾病组， 用药组） 研究对象：含蛋白，毛发、骨髓，组 织、细胞等 血清蛋白质组学（筛选biomarker）