第六章 常用分子生物学技术
核酸分子杂交：核酸探针
印迹杂交：Southern blot、Northern
blot、Western blot；原位杂交（荧光 原位杂交）；生物芯片（基因芯片、
蛋白质芯片）
第六章 常用分子生物学技术
聚合酶链式反应 (PCR)：
PCR原理、体系、步骤；RT-PCR、多重PCR
Present only in (a)
Sample (a) Sample (b) Stronger in (b) than (a) or (c) Sample (c)
Present in (a) and (c) not (b)
荧光差异显示双向电泳 (2D-DIGE)
关 键 问 题： 如何鉴定双向电泳分离出来的蛋白质？

药物作用靶点（drug target）：具有重要生理 或病理功能，能够与药物分子相结合并产生药理 作用的(生物大)分子及其特有的结构位点。
Current number of drug targets ~500
Nuclear receptors 2% Ion channels 5% Unknown 7% Hormones & factors Enzymes 11% 28%
质谱分析技术路线：
电离
质量分选
离子源
形成带电离子
质量分析器
根据m/z分选离子
离子检测器
检测离子
样品
固体 液体 蒸汽
质谱分析的基本步骤: 1. 样品离子化 2. 根据质荷比(m/z)不同分离离 子 3. 检测每种质量离子的数目 4. 收集、处理数据得到质谱图
数据处理
质谱
离子源——基质辅助激光解析电离 (MALDI)
质量分析器——飞行时间 (TOF)
MALDI-TOF MS （基质辅助激光解析电离飞行时间质谱）
图1. 一个典型的质谱图 （横坐标为质荷比，即相对分子质量，纵坐标 为各个肽段的相对含量，每个峰的数字代表了这 个峰对应的肽段的质量）
肽质量指纹谱（PMF）
凝胶 数据库
? 蛋白质
胰酶消化 质谱
3235.2256 1234.5396
、实时荧光定量PCR；PCR技术应用 RNA 干 扰 技 术 ： siRNA 、 RNA 干 扰 、 机制、应用 基因敲除技术：基因敲除
第十章
外源基因表达与基因工程药物
基因工程（DNA重组、分子克隆）技术 分子克隆程序：分、切、连、转、筛、表 目的基因获取途径 载体（种类、特征）、质粒、多克隆位点 、工具酶、感受态细胞、转化、转导 阳性重组体筛选 基因工程生产重组药物一般流程
质 谱 分 析
质谱：是将被测物用一定的方法离子化，然后 按产生的带电离子的质荷比（质量/电荷，m/z ）进行分离并检测，最后根据各离子谱峰的强 度解析被测物的相对分子质量和结构信息的一 种分析技术。用于测量分析生物样本（蛋白质 、核酸）称为生物质谱。
12 units 12 units
8
9
10 11 12 13 14 15 16
基因失活性治疗
第二篇 药学分子生物学应用
第九章 药物蛋白质组学
(Phamacoproteomics)
一、概述（概念、分类、主要技术） 二、药物蛋白质组学及应用
一、蛋白质组学(proteomics)
蛋白质组 (Proteome)： 一种细胞、某一特 定组织或个体所表达的全部蛋白质。 蛋白质组学 (Proteomics)： 从整体水平研究蛋白质组成 、表达水平、翻译后修饰、 相互作用的学科。
siRNA药物
根据 RNA 干扰原理设计出来的小干扰 RNA ， 通过诱导同源mRNA降解，有效阻断基因表达， 起到治疗疾病效果。 VEGF 可 促 进 湿 性 老 年 性 黄 斑 变 性 （ wetAMD）眼中新血管的生长，使血液渗漏进人眼 内，从而导致视力丧失。 OPKO公司开发出 Bevasiranib（siRNA药物） ，抑制VEGF表达，治疗AMD。
New Targets Expected from Human Genome Project
药物作用靶点发现的方法
考试题型
1、名词解释：3分/题，10题
2、填空题：1分/空，20空
3、论述题：10分/题，3题 4、案例分析题：20分/题，1题
第一章 基因与基因组
基因、基因组、基因组学 病毒、原核生物、真核生物基因组特点 重叠基因、操纵子、断裂基因、基因家 族；顺式作用元件、反式作用因子、启 动子 人类基因组计划
反义药物特点:
新的化学物质（核酸）； 新的药物受体（ DNA或mRN）。
第一个反义药物：福米韦生 (fomivirsen) 1998年，美国FDA批准，由21个硫代脱氧核苷酸 组 成 。 通 过 抑 制 人 类 巨 细 胞 病 毒 （ CMV ） mRNA发挥抗病毒作用。
DNA 2%
Receptors 45%
Proteins/peptides ~ 95%
新的药物作用靶点
Number of Drug Targets 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0 Approx. 500 5,000–10,000
Cumulative Number of Targets Known Today
转录组学（transcriptomics）
在整体水平研究细胞中基因转录情况及其调控 规律的学科。
研究方法：基因芯片技术、SAGE （基因表达系列分析）、 MPSS（大规模平行信号测序系统）、 RNA测序
第二节 转录组学在药学中的应用
一、药靶候选基因的鉴定 二、反义药物和siRNA药物 反义药物：通过与靶DNA 或 mRNA 互补 杂交，阻止或抑制靶基因表达，发挥治疗 作用的药物。 包括：反义DNA、 反义RNA、 核酶
1
2
3
多肽 已测得质 谱数据或理论 质谱 数据
783.9147 375.2561
比较: 是否相同 ??
蛋 白 质 芯 片
酵母双杂交
二、药物蛋白质组学及应用
构建分子药理筛选模型 ：分子细胞、组织器官 、整体动物水平 药物靶点的发现、 验证和优化 药物作用机制研究 药物毒理机制研究 耐药机制研究
二、蛋白质组学分类
1. 表达蛋白质组学：比较正常样品与
病理样品、药物治疗前后样品的蛋白 质表达或修饰差异。
2. 结构蛋白质组学：分析蛋白质或复
合体结构、定位
3. 功能蛋白质组学：研究蛋白质功能
基因组-转录组-蛋白质组
DNA (Genome) RNA (Transcriptome) Proteins (Proteome)
药学分子生物学
张 徐
江苏大学 医学院 分子生物学及检验教研室
xuzhang@
第二篇 药学分子生物学应用
第八章 药物转录组学
(pharmacotranscriptomics)
一、转录组与转录组学
二、转录组学在药学中的应用
转录组（transcriptome）
广义：指在某一生理条件下、一种细胞、组织 、器官或生物体所能转录出来的所有RNA的总 和，包括mRNA和非编码RNA。 狭义：指所有mRNA的集合。
第七章 药物基因组学
定义、目标、研究方法
单核苷酸多态性(SNP)、单体型、检测技术
遗传变异与药物应答 基因分型指导合理用药
药物基因组学与新药研发、个性化用药
第八章 药物转录组学
反义药物
siRNA药物与基因失活性治疗
第九章 药物蛋白质组学
主要研究技术
药物蛋白质组学的应用
?
DNA sequencing Whole genome Microarray 2D-PAGE MS/MS
四、蛋白质组学主要研究技术
1、蛋白质分离 双向凝胶电泳技术 2、蛋白质鉴定 生物质谱 3、蛋白质-蛋白质相互作用 蛋白质芯片、酵母双杂交
双向凝胶电泳技术
双向凝胶电泳技术
双向凝胶电泳技术
双向凝胶电泳图像分析