蛋白质组学研究方法选择及比较
目前研究蛋白组学的主要方法有蛋白质芯片及质谱法，本文将从多方面对两种研究方法进行了解与比较；
蛋白质芯片（Protein Array）
将大量不同的蛋白质有序地排列、固定于固相载体表面，形成微阵列。利用蛋白质分子间特异性结合的原理，实现对生物蛋白质分子精准、快速、高通量的检测。
主要类型：
●夹心法芯片(Sandwich-based Array)
●标记法芯片(Label-based Array)
●定量芯片(Quantitative Array)
●半定量芯片(Semi-Quantitative Array)
质谱（Mass Spectrometry）
用电场和磁场将运动的离子按它们的质荷比分离后进行检测，测出离子准确质量并确定离子的化合物组成，即通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法。
主要类型：
●二维电泳+质谱(2D/Mass Spectrometry, MS)
●表面增强激光解吸电离飞行时间质谱(Surface-enhanced laser desorption/ionization-
time of flight, SELDI)
●同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation,
iTRAQ)
Protein Array or Mass Spectrometry？
如何选择合适的研究方法？以下将从六个方面进行比较与推荐：
1.筛查蛋白组学表达差异
建议选择：RayBiotech（1000个因子的芯片）+质谱
a)不同的方法学有不同的特点：对于质谱，可以筛查到未知的蛋白，但是对于分子量大、
低丰度的蛋白质，质谱的灵敏度和准确性有一定的限制。
b)不同的方法能筛查到的目标不同：根据Proteome Analysis of Human Aqueous Humor
一文中报道，质谱筛查到的差异蛋白集中在小分子与代谢物。而用RayBiotech芯片筛查到的结果，多是集中在细胞因子、趋化、血管、生长等等。
c)质谱筛查到355个蛋白，而RayBiotech抗体芯片也筛查到328个蛋白，且用定量芯片
验证25个蛋白有差异，这些蛋白是质谱找不到的。目前RayBiotech夹心法抗体芯片已经可以检测到1000个蛋白，采用双抗夹心法，尤其是对于低丰度蛋白，有很好的灵敏度和特异性，很多的低丰度蛋白是抗体芯片可以检测出来，而质谱检测不到的，且样品不经过变性和前处理，保持天然状态的样品直接检测，对于蛋白的检测准确度高。
d)质谱的重复性一直是质谱工作者纠结的问题，不同操作者的结果，不同样品处理条件，
峰值的偏移等影响因素都会产生大的影响；RayBiotech的夹心法芯片重复性高。
e)质谱一次实验可以测定8个样品；RayBiotech抗体芯片一次实验可以测定2—1600例
样品甚至更多。
2、盲筛验证和一定研究范围的筛查差异蛋白
建议选择：RayBiotech抗体芯片
RayBiotech抗体芯片主要包含炎症、趋化、凋亡、生长、血管、受体、自身抗体、神经疾病、免疫性疾病、粘附，肿瘤，干细胞、肥胖、骨代谢、胰岛素类，白介素TH类、Ig分型，基质金属蛋白酶，脓毒症，热休克等芯片。如果盲筛过后小范围验证以及根据自己的研究方向确定的筛查范围，可以从RayBiotech多种芯片中选择。
3、实验样品
建议选择：RayBiotech抗体芯片
如果样品是血清血浆，选择抗体芯片更适合，因为质谱界向来对于血清的检测效果不看好，血清的成分复杂尤其是50%以上是白蛋白，还有大量的免疫球蛋白、纤维蛋白原，凝血因子和补体，占血清总蛋白的99%以上，剩余1%的低丰度蛋白的质谱检测效果很难达优。
4、蛋白定量
建议选择：RayBiotech抗体芯片
质谱的特点是定性和半定量，如果定量，也是针对感兴趣的靶标定量，并不是所有蛋白都可以定量。所以目前RayBiotech基于双抗夹心法的定量可达1000种蛋白精准定量，所以筛查和定量同时进行的话，RayBiotech有绝对的优势。
5、特殊种属
建议选择：RayBiotech抗体芯片+质谱
对于一些特殊种属，建议用质谱+RayBiotech抗体芯片，综合两种方法最大的筛选范畴，一些种属质谱数据库也不全，可用的信息有限，所以结合多种方法做检测效果更佳。
6、医学转化和临床应用
建议选择：RayBiotech抗体芯片
如果初步用了质谱进行盲筛，后续进行小范围的验证，用定量抗体芯片或者ELISA，如果想用于临床，用质谱找到的全新蛋白比较困难且需要后续开发很多相关试剂花费大量时间能完成。如果想要尽快完成医学转化和临床应用，还是要在有现成抗体对的差异因
子中筛查。RayBiotech目前是全世界上配对抗体最多的公司，客户直接用最高通路芯片筛查，后续对应的Elisa都是现成配套的。
基因组学与蛋白质组学 在科学研究领域中，基因组学和蛋白质组学是两个重要且密切相关的学科。基因组学研究基因组中的所有基因，而蛋白质组学则研究细胞或生物体内所有蛋白质的组成和功能。本文将从基因组学和蛋白质组学的原理和技术入手，分别介绍它们的研究对象和方法，并探讨二者之间的关系与应用。 一、基因组学 基因组学是研究基因组的学科，基因组是指一个生物体内的所有基因的总和。基因是遗传信息的基本单位，负责编码蛋白质和调控生物体的生理功能。通过基因组学的研究，我们可以了解到一个生物体的基因组组成、结构和功能等信息。 1.1 基因组的分类 基因组可以分为原核生物基因组和真核生物基因组。原核生物基因组比较简单，一般只有一个染色体，如细菌和古细菌。真核生物基因组相对复杂，由多个染色体组成，如人类和动物。 此外，还有一个概念是人类基因组。人类基因组是指人类体内的所有基因的总和，它是真核生物基因组的一种。 1.2 基因组研究的方法 基因组学的研究方法主要包括基因测序和基因表达分析。
基因测序是确定一个生物体基因组DNA序列的过程。早期的基因 测序技术采用Sanger测序法，但随着高通量测序技术的发展，如第二 代测序技术（NGS），基因测序的速度和效率大大提高。 基因表达分析是研究基因在特定条件下的表达水平和模式。常用的 方法有微阵列芯片和RNA测序。 1.3 基因组学的应用 基因组学的研究对于理解生命的发展和信号传递、疾病的诊断和治 疗等方面具有重要意义。 在生命科学领域，通过对基因组的研究，可以了解基因之间的相互 作用和调控关系，从而深入了解生命的本质。此外，基因组学也可以 帮助研究人类进化和种群遗传学问题。 在医学方面，基因组学为疾病的诊断和治疗提供了新的思路和方法。通过比较基因组，可以快速准确地诊断某些遗传性疾病，并开发个性 化治疗方案。 二、蛋白质组学 蛋白质组学是研究蛋白质组的学科，蛋白质组是指细胞或生物体内 所有蛋白质的总和。蛋白质是细胞内的重要功能分子，不仅可以作为 酶催化化学反应，还可以作为结构蛋白和信号传递分子等。 2.1 蛋白质组的分类
蛋白质组学主要研究技术 目前蛋白质组学的研究手段主要依靠分离技术、质谱技术和生物信息学的发展。分离技术要求达到高分辨率和高重复率，质谱技术主要包括MALDI-TOF、Q-TOF与MS/MS等质谱设备以及样品的预处理，生物信息学则利用算法的改进和数据库查询比对的完善提高数据结果的判断。 1. 蛋白质组学的分离技术 目前蛋白质组学研究广泛采用的是双向电泳技术。高通量性、对实验要求低、操作简便快速是双向电泳具有的最大优点，它特别适合大规模的蛋白质组学研究。尽管当前蛋白质的分离技术多种多样，但目前仍然没有一种可以彻底地取代双向电泳技术。 从1975年，O’Farrells[8]等将IEF与SDS-PAGE结合创立了2D-PAGE电泳技术以来。双向电泳技术在多个方面都得到了提高和改进：(1) IPG胶条的使用。传统的载体两性电解质等电聚焦存在上样量小、长时间电泳过程中pH梯度不稳定、阴极漂移现象及其导致的碱性蛋白损失、不同批次间重复性差等问题。IPG 胶条的使用使这些问题得到了极大的改善，这使蛋白质双向电泳数据库的建立成为现实；(2) 样品制备：蛋白质样品的质量好坏从根本上决定了电泳最终结果的好坏。双向电泳的样品制备有两个关键点，即如何使样品中蛋白质充分溶解以及尽可能减少影响等电点聚焦的杂质，特别是带电杂质。采用超声或核酸酶处理的方法可以去除核酸，超速离心可除去脂类和多糖，透析、凝胶过滤或沉淀/重悬法可以降低盐浓度。近来的研究发现磺基甘氨酸三甲内盐（ASB14-16）的裂解效果最好，而2mol/l的硫脲和4%的表面活性剂CHAPS的混合液能促使疏水蛋白从IPG到第二相胶的转换。以三丁基膦（TBP）取代β-巯基乙醇或DTT，可以完全溶解链间或链内的二硫键，增强了蛋白质的溶解度，并促进蛋白质向第二向的转移。 另外，双向电泳中对低丰度蛋白的分离识别比较困难，除了显色技术的局限外，还存在容易被高丰度蛋白掩盖的问题，这样得到的蛋白质图谱很不完整，经常会忽略那些在生命过程中发挥重要功能的微量活性分子。解决方案包括增加上样量、对样品进行分级纯化从而富集低丰度蛋白、采用更高灵敏度的显色方法，
蛋白质组学研究主要方法：蛋白质组学自其出现起, 就有两种研究策略。一种可称为“穷尽法”, 即采用高通量的蛋白质组研究技术, 力图查清生物体内一切蛋白质, 这种大规模、系统性的策略较为符合蛋白质组学的本质。但是, 由于蛋白质种类繁多, 表达随空间和时间不断变化, 且目前高通量研究的技术尚不成熟, 短期内要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标, 因此这方面的研究和投资与初期相比已有明显降温。人们逐渐转向另一种策略:“差异法”( 也称为“功能法”) , 它着重于寻找和筛选任何有意义的因素引起的不同样本之间的差异蛋白质谱, 试图揭示细胞对此因素的反应途径、进程与本质,同时获得对某些关键蛋白的认识和功能分析。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法, 技术上具有更高的可实现性, 在疾病的早期诊断、病程监测、药效分析等方面的应用价值十分显著, 是目前蛋白质组学在应用上最具前景的领域。随着蛋白质组学研究的深入, 又出现了一些新的研究趋势:( 1) 相互作用蛋白质组学。又称为“细胞图谱”蛋白质组学, 它包含两个方面的内容: 研究蛋白质之间相互作用的网络; 分析蛋白质复合体的组成。( 2) 亚细胞蛋白质组学。不同蛋白质在细胞中有不同的定位, 在某一亚细胞结构内的所有蛋白质因相互作用较紧密而构成一个小整体, 因此又派生出一个与空间密切相关的新领域: 亚细胞蛋白质组学, 例如细胞器蛋白质组、核膜蛋白质组等。( 3) 定量蛋白质组学。即对蛋白质的差异表达进行准确的定量分析。这标志着蛋白质组学研究开始从简单的定性朝向精确的定量方向发展, 并已逐渐成为蛋白质组研究的新前沿。
蛋白质组学研究方法选择及比较 目前研究蛋白组学的主要方法有蛋白质芯片及质谱法，本文将从多方面对两种研究方法进行了解与比较； 蛋白质芯片（Protein Array） 将大量不同的蛋白质有序地排列、固定于固相载体表面，形成微阵列。利用蛋白质分子间特异性结合的原理，实现对生物蛋白质分子精准、快速、高通量的检测。 主要类型： ●夹心法芯片(Sandwich-based Array) ●标记法芯片(Label-based Array) ●定量芯片(Quantitative Array) ●半定量芯片(Semi-Quantitative Array) 质谱（Mass Spectrometry） 用电场和磁场将运动的离子按它们的质荷比分离后进行检测，测出离子准确质量并确定离子的化合物组成，即通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法。 主要类型：
●二维电泳+质谱(2D/Mass Spectrometry, MS) ●表面增强激光解吸电离飞行时间质谱(Surface-enhanced laser desorption/ionization- time of flight, SELDI) ●同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ) Protein Array or Mass Spectrometry？ 如何选择合适的研究方法？以下将从六个方面进行比较与推荐： 1.筛查蛋白组学表达差异 建议选择：RayBiotech（1000个因子的芯片）+质谱 a)不同的方法学有不同的特点：对于质谱，可以筛查到未知的蛋白，但是对于分子量大、 低丰度的蛋白质，质谱的灵敏度和准确性有一定的限制。 b)不同的方法能筛查到的目标不同：根据Proteome Analysis of Human Aqueous Humor 一文中报道，质谱筛查到的差异蛋白集中在小分子与代谢物。而用RayBiotech芯片筛查到的结果，多是集中在细胞因子、趋化、血管、生长等等。 c)质谱筛查到355个蛋白，而RayBiotech抗体芯片也筛查到328个蛋白，且用定量芯片 验证25个蛋白有差异，这些蛋白是质谱找不到的。目前RayBiotech夹心法抗体芯片已经可以检测到1000个蛋白，采用双抗夹心法，尤其是对于低丰度蛋白，有很好的灵敏度和特异性，很多的低丰度蛋白是抗体芯片可以检测出来，而质谱检测不到的，且样品不经过变性和前处理，保持天然状态的样品直接检测，对于蛋白的检测准确度高。 d)质谱的重复性一直是质谱工作者纠结的问题，不同操作者的结果，不同样品处理条件， 峰值的偏移等影响因素都会产生大的影响；RayBiotech的夹心法芯片重复性高。
化学蛋白质组学优缺点 为探究生物进程的分子机制，需要确定介导这个过程的蛋白质-蛋白质间的相互作用。研究蛋白质间相互作用的主要技术总结如下： 一、酵母双杂交系统 酵母双杂交系统是当前广泛用于蛋白质相互作用组学研究的一种重要方法。其原理是当靶蛋白和诱饵蛋白特异结合后，诱饵蛋白结合于报道基因的启动子，启动报道基因在酵母细胞内的表达，如果检测到报道基因的表达产物，则说明两者之间有相互作用，反之则两者之间没有相互作用。将这种技术微量化、阵列化后则可用于大规模蛋白质之间相互作用的研究。在实际工作中，人们根据需要发展了单杂交系统、三杂交系统和反向杂交系统等。Angermayr等设计了一个SOS 蛋白介导的双杂交系统。可以研究膜蛋白的功能，丰富了酵母双杂交系统的功能。此外，酵母双杂交系统的作用也已扩展至对蛋白质的鉴定。 二、噬茵体展示技术 在编码噬菌体外壳蛋白基因上连接一单克隆抗体的DNA序列，当噬菌体生长时，表面就表达出相应的单抗，再将噬菌体过柱，柱上若含目的蛋白，就会与相应抗体特异性结合，这被称为噬菌体展示技术。此技术也主要用于研究蛋白质之间的相互作用，不仅有高通量及简便的特点，还具有直接得到基因、高选择性的筛选复杂混合物、在筛选过程中通过适当改变条件可以直接评价相互结合的特异性等优点。目前，用优化的噬菌体展示技术，已经展示了人和鼠的两种特殊细胞系的cDNA文库，并分离出了人上皮生长因子信号传导途径中的信号分子。三、等离子共振技术 表面等离子共振技术(Surface Plasmon Resonance，SPR)已成为蛋白质相互
作用研究中的新手段。它的原理是利用一种纳米级的薄膜吸附上“诱饵蛋白”，当待测蛋白与诱饵蛋白结合后，薄膜的共振性质会发生改变，通过检测便可知这两种蛋白的结合情况。SPR技术的优点是不需标记物或染料，反应过程可实时监控。测定快速且安全，还可用于检测蛋白一核酸及其它生物大分子之间的相互作用。 四、荧光能量转移技术 荧光共振能量转移（FRET ）广泛用于研究分子间的距离及其相互作用; 与荧光显微镜结合，可定量获取有关生物活体内蛋白质、脂类、DNA 和RNA 的时空信息。随着绿色荧光蛋白（GFP）的发展，FRET 荧光显微镜有可能实时测量活体细胞内分子的动态性质。提出了一种定量测量FRET效率以及供体与受体间距离的简单方法，仅需使用一组滤光片和测量一个比值，利用供体和受体的发射谱消除光谱间的串扰。该方法简单快速，可实时定量测量FRET 的效率和供体与受体间的距离，尤其适用于基于GFP 的供体受体对。 五、抗体与蛋白质阵列技术 蛋白芯片技术的出现给蛋白质组学研究带来新的思路。蛋白质组学研究中一个主要的内容就是研究在不同生理状态下蛋白水平的量变，微型化，集成化，高通量化的抗体芯片就是一个非常好的研究工具，他也是芯片中发展最快的芯片，而且在技术上已经日益成熟。这些抗体芯片有的已经在向临床应用上发展，比如肿瘤标志物抗体芯片等，还有很多已经应用再眼就的各个领域里。 六、免疫共沉淀技术免疫共沉淀主要是用来研究蛋白质与蛋白质相互作用的一种技术，其基本原理是，在细胞裂解液中加入抗兴趣蛋白的抗体，孵育后再加入与抗体特异结合的结合于Pansobin珠上的金黄色葡萄球菌蛋白A(SPA)，若细
蛋白质组学研究及应用 1寻找差异表达的蛋白质 在疾病基因组的研究中,为了寻找差异表达的疾病相关基因或蛋白质,除了采用传统的分子生物学方法,如差减杂交[1]、抑制性差减杂交[2]、差异显示PCR法[3]及基因表达串联分析技术[4]外,还可采用蛋白质组学的方法,即从蛋白质入手寻找新的或疾病相关基因或蛋白质。基因和蛋白质间并没有一一对应的关系,有mRNA,不一定能表达为有功能的蛋白质。但是,基因要表现其功能,一定要通过相应的蛋白质。所以,研究基因,特别是疾病相关基因,可从研究其表达蛋白质的结构或功能入手。常见的几种研究差异表达蛋白的蛋白质组学方法包括蛋白芯片技术、双向电泳技术、多维液相色谱技术以及它们和质谱鉴定的有机结合。 1•1蛋白质芯片技术 继基因芯片以后,蛋白质芯片技术逐渐发展起来。基因芯片又叫DNA芯片,是以DNA
片段为材料的,而蛋白质芯片以蛋白质或多肽为材料。利用蛋白芯片技术能同时从微量的样品中检测成千上万个蛋白质或多肽,用于分析差异表达的蛋白质及药物靶标的鉴定,所以,蛋白质芯片在药物基因组学的研究中发挥着极为重要的作用。众所周知,蛋白质不如核酸稳定,在蛋白质样品的处理中将会遇到很多困难,对蛋白质芯片的操作将比对基因芯片的操作要求更为严格。从基因组测序知道,仅有约30000~35000个基因维持人体正常的生理作用[5],由于RNA编辑及翻译后修饰等因素,使得人体细胞的总蛋白质数目远远超过有活性的基因数目。因此,能同时检测成千上万蛋白质的蛋白质芯片技术,是唯一可用来有效研究人体蛋白质组的方法。目前,主要将蛋白芯片和表面增强的激光解吸离子化质谱技术相结合寻找差异表达的蛋白质。其原理是将不同生理状态的样品和同一蛋白芯片结合,洗去未结合的蛋白质,然后用SELDI-MS分析结合的蛋白质。一般来说,每种芯片可特异地结合某一细胞特定的蛋白质。具体的操作方法随不同
蛋白质组学定量分析的方法 蛋白质组学定量分析是对细胞或组织中的蛋白质进行定量分析的一种方法。它是研究蛋白质组学的重要手段之一，可以揭示蛋白质的表达差异、功能变化以及相关的生物学过程和疾病机制。目前，蛋白质组学定量分析的方法主要包括质谱定量法和定量免疫学方法。 质谱定量法是蛋白质组学定量分析的主要方法之一。它基于质谱技术和同位素标记原理，使用质谱仪对样品中的蛋白质进行定量分析。目前常用的质谱定量方法包括多重反应监测（MRM）、定量蛋白质鉴定（iTRAQ）和标记蛋白质鉴定（TMT）等。 多重反应监测（MRM）是一种常用的质谱定量分析方法。它利用质谱仪中的三重四极杆（triple quadrupole）进行分析。首先，确定待测蛋白质的肽段序列，然后合成同位素标记的肽段标准品作为内标。接下来，使用质谱仪对待测蛋白质和内标进行质谱分析，测量待测蛋白质和内标的特定肽段的质荷比和峰面积。最后，通过内标的峰面积和待测蛋白质的峰面积进行定量计算，得到待测蛋白质的表达量。 定量蛋白质鉴定（iTRAQ）是一种基于同位素标记的质谱定量方法。在iTRAQ 实验中，待测组织或细胞培养基中的蛋白质经过胰蛋白酶消化后，将消化产物用不同的同位素标记。这些标记反应产物有不同的质量，通过质谱分析可以得到有关各组分的数量比。通过比较标记反应产物的相对丰度，可以定量分析待测蛋白
质的表达差异。 标记蛋白质鉴定（TMT）是一种与iTRAQ类似的同位素标记质谱定量方法。TMT 实验中，多个待测样品用不同的同位素标记，然后将这些样品混合在一起通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）进行分析。通过质谱分析可以得到不同样品中蛋白质的相对表达量和差异表达蛋白质的鉴定。 定量免疫学方法也是蛋白质组学定量分析的重要方法之一。相比于质谱定量法，定量免疫学方法具有高灵敏度、高特异性和高通量等优点。常用的定量免疫学方法包括酶联免疫吸附实验（ELISA）、西方印迹（Western blotting）和流式细胞术（flow cytometry）等。 酶联免疫吸附实验（ELISA）是一种常用的定量免疫学方法。在ELISA实验中，首先将待测蛋白质与特异性抗体结合，然后用有标记的二抗进行检测。通过测量有标记的二抗的信号强度，可以定量分析待测蛋白质的表达量。 西方印迹（Western blotting）是一种常用的蛋白质定量和检测方法。在西方印迹实验中，首先将待测蛋白质用胶体电泳进行分离，然后将蛋白质转移到硝酸纤维素膜上。接下来，使用特异性抗体与待测蛋白质结合，然后使用酶标记或荧光标记的二抗进行检测。通过测量标记的二抗的信号强度，可以定量分析待测蛋白质的表达量。
蛋白质组学主要研究技术 蛋白质组学是生物学研究中的一个重要领域，主要通过研究生物体内 蛋白质的组成、结构、功能、调控等方面，来探究蛋白质在生命过程中的 作用和功能。在过去的几十年间，蛋白质组学研究技术不断发展，涵盖了 从基因组到蛋白质组的全球蛋白质表达水平、蛋白质互作网络、蛋白质修 饰等多个方面的研究内容。本文将介绍蛋白质组学研究中的几种主要技术。 1.二维凝胶电泳（2-DE）：二维凝胶电泳是一种常用的分离纯化蛋白 质的技术，它通过将蛋白质在两个不同性质的凝胶中分离，分别按照电荷 和分子量进行排序，实现对复杂样品中蛋白质的分离。该技术广泛应用于 蛋白质组学研究和蛋白质质谱分析。 2. 质谱（Mass Spectrometry，MS）：质谱是研究生物分子的一种重 要技术手段，也是蛋白质组学研究的关键方法之一、其中，质谱分析的两 个主要技术是质谱仪和质谱图谱分析。质谱仪可以将蛋白质样品转化为离 子进行检测，并通过离子质量/电荷比（m/z）进行分析。质谱图谱分析则 通过分析质谱数据，识别蛋白质的序列和修饰等信息。 3. 蛋白质组测序（Protein Sequencing）：蛋白质组测序是一种分 析蛋白质组成和序列的技术，用于在不得不依赖于基因序列的情况下获得 蛋白质序列信息。这个技术通常使用质谱仪和蛋白酶切技术配合，通过测 定氨基酸序列的碎片离子片段质谱，来确定蛋白质的序列。 4. 蛋白质质谱分析（Proteomic Mass Spectrometry，MS-based Proteomics）：蛋白质质谱分析是蛋白质组学研究中常用的技术手段之一、通过采用质谱仪将蛋白质样品转化为离子进行分析，以揭示蛋白质的表达 水平、互作关系、结构及修饰等信息。蛋白质质谱分析可以基于质谱仪的
蛋白质组学的分析方法和应用蛋白质是生物体中最基本的分子之一，其在生命过程中发挥着重要的作用，是细胞和组织的构建物，是许多代谢和信号途径的关键分子。因此，研究蛋白质在生命过程中的作用和调控机制，是现代生命科学中的重要课题之一。蛋白质组学作为研究蛋白质的全面组学方法，为我们深入了解蛋白质的基本特性、功能以及相关生物学问题提供了有力的工具。本文将简要介绍蛋白质组学的分析方法和应用。 一、蛋白质组学的分析方法 1.1 二维凝胶电泳（2-DE） 2-DE是最早被广泛应用于蛋白质组学中的方法之一，它通过将复杂的蛋白质样品在等电聚焦电泳（IEF）和SDS-PAGE两个维度（尺寸和电荷）上分离，得到的二维图谱可以有效地展示样品中所有蛋白质的表达水平和不同状态下的修饰情况。2-DE已被广泛运用于研究生长发育、药理学、毒理学、蛋白质交互作用及生物标记物等领域。但是，由于其技术复杂度较高，对蛋白质量有一定的要求，且存在凝胶变形、充分难度等问题，因此在分离大分子蛋白质、疾病样本等方面，其应用受到一定限制。
1.2 质谱分析技术 质谱分析技术已经成为蛋白质组学研究的重要手段之一。质谱 分析技术主要包括两种：筛选谱与定量谱。筛选谱主要指的是利 用串联质谱（MS/MS）等多种技术，鉴定研究对象中的蛋白质结构、氨基酸序列、修饰和定位等信息，并用于生物流程寻找新的 相关蛋白；定量谱利用同位素标记（ICAT、iTRAQ、TMT等）或 标志（SILAC、AAV-TriCEPS等）技术，用于不同样本（实验组、对照组）之间的比较，研究生物过程中蛋白质的表达动态变化。 质谱分析技术具有高通量、高灵敏度、高分辨力、比较全面等特点，已被广泛运用于生物医药、制药工业、人类蛋白组学等领域。 1.3 蛋白质芯片技术 蛋白质芯片技术是一种利用微阵列技术，以蛋白质为谱的高通量、高效、高水平的蛋白质组学分析技术。相比于传统方法，蛋 白质芯片技术不需要精细的提取和分离蛋白样品，能够减少样品 的消耗和实验的时间，同时具有高效筛选和快速获得大量蛋白质 互作网络信息的优势。目前，蛋白质芯片技术已被应用于许多领域，例如细胞信号途径研究、疾病筛查和药物开发等。
蛋白质组学的主要研究策略蛋白质组学是研究蛋白质组中所有蛋白质的类型、数量、结构和功能的科学领域。随着蛋白质组学不断发展，越来越多的研究策略被应用于蛋白质组学研究。本文将介绍蛋白质组学的主要研究策略，希望能对相关研究人员提供指导与启发。 第一种主要研究策略是质谱法。质谱法是通过测量蛋白质组中蛋白质的质量来研究其特性。其中，串联质谱技术（MS/MS）可以用来确定蛋白质的氨基酸序列和翻译后修饰等信息。另外，蛋白质质谱图谱也可以用来鉴定和定量蛋白质组中不同蛋白质的存在和丰度。 第二种主要研究策略是蛋白质互作网络分析。蛋白质互作网络分析是研究蛋白质间相互作用的一种策略。通过建立蛋白质间的互作网络，可以揭示蛋白质在细胞内不同通路中的相互作用和功能。这种方法在研究蛋白质组的结构和功能方面具有重要意义，并对理解疾病的分子机制提供了重要线索。 第三种主要研究策略是定量蛋白质组学。定量蛋白质组学是研究蛋白质组中蛋白质丰度的策略。通过比较不同样品中蛋白质的丰度差异，可以发现与疾病相关的蛋白质。当前常用的定量蛋白质组学方法包括标记和非标记两种。标记方法包括稳定同位素标记和化学标记，非标记方法通过质谱定量等技术进行蛋白质定量。 第四种主要研究策略是功能蛋白质组学。功能蛋白质组学是研究蛋白质组中蛋白质功能的策略。通过确定蛋白质组中每个蛋白质的功
能和相互关系，可以揭示蛋白质在生物学过程中的作用机制。这种方法可以通过基因敲除、过度表达、功能分析等方法进行研究。 总之，蛋白质组学的核心是研究蛋白质组中所有蛋白质的类型、数量、结构和功能。我们介绍了质谱法、蛋白质互作网络分析、定量蛋白质组学和功能蛋白质组学等主要研究策略。这些策略相互补充，综合运用可以全面深入地研究蛋白质组。希望这些信息能够对蛋白质组学研究人员的工作提供指导和启示。
蛋白质组研究 蛋白质组学研究是一门研究生物体内所有蛋白质的总体组成、结构和功能的学科。它是在基因组学的基础上进行研究的，通过对蛋白质的研究可以更全面地了解生物体的基因调控、蛋白质表达以及相关功能。 蛋白质是生物体内最重要的功能分子之一，它们在细胞中扮演着关键的角色。蛋白质的组成和结构决定了其功能，蛋白质组学研究的目的就是通过对蛋白质的组成和结构进行全面的研究，来揭示蛋白质的功能以及生物体内相关的生理和病理过程。 蛋白质组学研究的主要方法包括质谱法、蛋白质芯片技术、蛋白质互作网络研究等。其中，质谱法是最重要的手段之一，通过质谱仪测量蛋白质样本中的质荷比，可以确定蛋白质的分子量以及结构特征。蛋白质芯片技术是一种高通量的方法，可以快速地测量大量蛋白质的表达水平和互作关系。蛋白质互作网络研究则可以揭示蛋白质之间的相互作用关系，从而深入了解其调控机制和功能。 蛋白质组学研究在许多领域都有广泛的应用。在药物研发方面，蛋白质组学可以帮助研究人员识别潜在的药物靶点，并对药物的作用机制进行深入研究。在疾病诊断和治疗方面，蛋白质组学可以帮助鉴定生物标志物，从而实现早期诊断和个体化治疗。此外，蛋白质组学还可以应用于农业科学、环境科学和食品安全等领域。 然而，蛋白质组学研究面临一些挑战和限制。首先，蛋白质的
复杂性和多样性使得其组学研究更为困难。其次，蛋白质的表达水平和互作关系难以精确测量，且容易受到实验条件的影响。另外，蛋白质的功能研究也存在一定的难度，因为蛋白质的功能往往与其他分子和组织之间的复杂相互作用有关。 综上所述，蛋白质组学研究是一门重要的学科，通过对蛋白质的组成、结构和功能进行全面的研究，可以更好地了解生物体的基因调控和相关的生理和病理过程。蛋白质组学的发展将为药物研发、疾病诊断和治疗等领域带来许多新的机会和挑战。
蛋白质组学的研究方法 蛋白质组学是运用先进的分析技术，通过对细胞内的蛋白质分子进行检测、分离、同位素标记与定量等方法，研究不同细胞型、组织型、发育阶段以及病变状态等生物样本中蛋白质组成及其功能性调控的科学。它是一门综合性学科，既涉及生物化学、蛋白质工程、分子生物学等学科，也涉及信息学及计算机科学等学科，运用了各种生物学技术和数学模型，将复杂的生物体蛋白质组织成一个有机的整体，从而更好地了解蛋白质的结构与功能关系。 蛋白质组学的研究方法主要包括： 一、蛋白质分离与鉴定： 蛋白质分离是蛋白质组学的基础步骤，其目的是从生物样本中提取蛋白质。常用的技术包括凝胶电泳、膜分离、微萃取、液相色谱法以及离心分离等。蛋白质分离之后，还需要进行鉴定，以获得蛋白质的名称及其细胞定位等信息，以便进行后续研究。常用的方法包括凝集试验、蛋白质印迹、Western blotting、质谱分析以及二级结构分析等。 二、定量蛋白质组学： 定量蛋白质组学是指利用有效的检测技术，对生物样本中的蛋白质进行定量分析，以便获得蛋白质组成及其功
能性调控情况的精确信息。定量蛋白质组学技术主要包括酶标记蛋白质定量、质谱定量以及流式细胞蛋白质定量等。 三、蛋白质组学的应用： 蛋白质组学的研究结果可以用来研究基因调控、细胞信号转导、疾病机理等方面的问题。它可以帮助研究人员更好地理解生物的复杂性，并为有效的治疗策略的制定提供重要的参考和指导。它还可以用于研究新型药物的研究和开发，为疾病的治疗提供新的思路。 蛋白质组学的发展前景广阔，它不仅可以用于解决当前生物学上的实际问题，还可以为未来的研究提供重要的科学研究基础。随着技术的进步和数据量的增加，蛋白质组学技术将会为生物学研究带来更多的惊喜和发现。
细胞蛋白质组学中的研究方法和理论 细胞蛋白质组学是研究细胞内蛋白质组成、结构、功能和调控的学科。随着科 学技术的不断进步，细胞蛋白质组学的研究方法和理论也在不断地更新和发展。 一、细胞蛋白质组学的研究方法 1. 质谱法 质谱法作为细胞蛋白质组学研究的主要方法之一，通过将蛋白质样品离子化， 以质量-荷质比(MS)作为检测手段，对蛋白质样品进行分离和鉴定。目前常用的质 谱法包括飞行时间质谱、四极杆质谱和离析-飞行时间质谱等方式。质谱法的优点 是高分辨率和高灵敏度，但是需要对样品进行切割和分离，样品损失较大。 2. 二维凝胶电泳法 二维凝胶电泳法是将蛋白质样品在两个不同物理场下进行分离，一维电泳按照 分子大小和电性分离，二维电泳则分别按照蛋白质的等电点和分子量进行分离。这种方法可以对蛋白质在细胞内的空间分布和修饰情况进行研究，尤其适合对复杂样品的分析。 3. 蛋白质芯片技术 蛋白质芯片技术是将蛋白质固定于微型芯片上进行鉴定和分析的技术，可以同 时检测成千上万种不同的蛋白质。这种技术具有高通量、高灵敏度和快速等优点，但是也存在一些局限性，如可检测的蛋白质种类受限制、样品的制备和标记等问题。 二、细胞蛋白质组学的研究理论 1. 蛋白质组学数据库 蛋白质组学数据库是对蛋白质序列、结构、功能和相互作用等信息进行存储和 管理的数据库。这种数据库的建立对于细胞蛋白质组学的研究具有重要的意义，可
以提供大量的蛋白质信息和相关的生物学信息，帮助研究人员分析和解释实验结果，进一步揭示蛋白质在生物学中的作用。 2. 生物信息学 生物信息学是应用数学、信息学和计算机科学等学科的理论和方法研究生物大 分子的结构和功能的学科。在细胞蛋白质组学中，生物信息学可以用于对大量的实验数据进行分析和处理，预测蛋白质结构、功能，发现生物学中的潜在关系等。 3. 网络生物学 网络生物学是研究生物学中复杂的分子、细胞和生物体之间相互作用的学科。 在细胞蛋白质组学中，网络生物学可以通过分析蛋白质互作网络、信号传导通路等进行研究，揭示蛋白质在生物学中的功能和调控机制。 三、未来的发展方向 1. 新型的蛋白质质谱技术 红外光谱法、拉曼光谱法等新型的蛋白质质谱技术正在不断地发展完善，这些 技术可以对非易失性样品进行分析和检测，加速蛋白质质谱技术的应用发展。 2. 生物数据库的标准化和整合 建立统一的生物数据库，标准化和整合生物学数据不仅可以提高生物学数据的 可靠性和精准度，还有助于数据共享和科学研究的进展。 3. 细胞蛋白质组学和其他学科的交叉研究 细胞蛋白质组学和其他学科，如代谢组学、转录组学、基因组学等的交叉研究，可以更加全面地揭示生命活动中的基本规律和机制。
蛋白质组学及研究技术路线 基因组(genome)包含的遗传信息经转录产生mRNA，一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的mRNA称为转录子组(transcriptome)。很显然，不同细胞在不同生理或病理状态下转录子组包含的m RNA的种类不尽相同。mRNA经翻译产生蛋白质，一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的蛋白质称为蛋白质组(proteome)。同理，不同细胞在不同生理或病理状态下所表达的蛋白质的种类也不尽相同。蛋白质是基因功能的实施者，因此对蛋白质结构，定位和蛋白质-蛋白质相互作用的研究将为阐明生命现象的本质提供直接的基础。 生命科学是实验科学，因此生命科学的发展极大地依赖于实验技术的发展。以DNA序列分析技术为核心的基因组研究技术推动了基因组研究的日新月异，而以基因芯片技术为代表的基因表达研究技术为科学家了解基因表达规律立下汗马功劳。在蛋白质组研究中，二维电泳和质谱技术的黄金组合又为科学家掌握蛋白质表达规律再铸辉煌。蛋白质组学(proteomics)就是指研究蛋白质组的技术及这些研究得到的结果。 蛋白质组学的研究试图比较细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同，对相关蛋白质进行分类和鉴定。更重要的是蛋白质组学的研究要分析蛋白质间相互作用和蛋白质的功能。 蛋白质组学的研究内容包括： 1.蛋白质鉴定：可以利用一维电泳和二维电泳并结合Western等技术，利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等技术对蛋白质进行鉴定研究。 2.翻译后修饰：很多mRNA表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化，糖基化，酶原激活等。翻译后修饰是蛋白质调节功能的重要方式，因此对蛋白质翻译后修饰的研究对阐明蛋白质的功能具有重要作用。 3.蛋白质功能确定：如分析酶活性和确定酶底物，细胞因子的生物分析/配基-受体结合分析。可以利用基因敲除和反义技术分析基因表达产物-蛋白质的功能。另外对蛋白质表达出来后在细胞内的定位研究也在一定程度上有助于蛋白质功能的了解。Clontech的荧光蛋白表达系统就是研究蛋白质在细胞内定位的一个很好的工具。 4.对人类而言，蛋白质组学的研究最终要服务于人类的健康，主要指促进分子医学的发展。如寻找药物的靶分子。很多药物本身就是蛋白质，而很多药物的靶分子也是蛋白质。药物也可以干预蛋白质-蛋白质相互作用。 在基础医学和疾病机理研究中，了解人不同发育、生长期和不同生理、病理条件下及不同细胞类型的基因表达的特点具有特别重要的意义。这些研究可能找到直接与特定生理或病理状态相关的分子，进一步为设计作用于特定靶分子的药物奠定基础。
蛋白质组学研究方法 蛋白质组学是研究蛋白质的组成、结构、功能和相互作用的科学领域。随着蛋白质组学技术的不断发展，研究人员可以更全面、高效地探究蛋白质的各个方面。下面将介绍几种常用的蛋白质组学研究方法。 1. 二维凝胶电泳（2D-PAGE）： 2D-PAGE是在凝胶中将蛋白质按照行电泳和柱电泳两个维度 进行分离的方法。首先，将样品中的蛋白质经过等电聚焦电泳分离成多个等电点带，然后再将这些等电点带按照分子量进行SDS-PAGE 分离。最终，通过染色或质谱等方法来检测分离 得到的蛋白质。2D-PAGE可以同时分析多个蛋白质样品，对 于检测蛋白质的表达差异和寻找新的分子标志物具有较高的灵敏度和分辨率。 2. 质谱分析： 质谱是一种基于蛋白质的质量-电荷比（m/z）进行分析的方法。常用的蛋白质质谱方法包括基质辅助激光解析/电离飞行时间 质谱（MALDI-TOF-MS）和液相色谱/串联质谱（LC- MS/MS）。质谱分析可以用于鉴定蛋白质的序列、确定修饰 位点、检测蛋白质的表达水平等。同时，质谱也可以用于蛋白质互作研究，通过鉴定蛋白质相互作用的靶蛋白，了解蛋白质之间的相互作用网络。 3. 代谢标记： 代谢标记是利用代谢活性化合物标记蛋白质，通过质谱分析鉴定并定量标记蛋白质的方法。常用的代谢标记方法包括蛋白质
稳定同位素标记（SILAC）、化学标记法（iTRAQ、TMT）和蛋白质香豆素标记（ICAT）。代谢标记方法可以用于定量蛋白质的表达差异，并研究蛋白质的翻译后修饰、相互作用等。 4. 蛋白质芯片： 蛋白质芯片是一种高通量的蛋白质组学研究方法，可以用于同时鉴定和定量上千个蛋白质。蛋白质芯片的工作原理类似于基因芯片，通过将蛋白质固定在芯片上，然后使用标记的探针与蛋白质结合，最后通过荧光或质谱等技术来检测结合信号。蛋白质芯片可以用于鉴定蛋白质的结构、功能和相互作用，以及筛选药物和诊断蛋白质标志物等。 总之，蛋白质组学研究方法多种多样，每种方法都有其特点和适用范围。研究人员可以根据自己的需求选择合适的方法来进行各种蛋白质组学研究。
蛋白质组学及研究方法 质谱法是蛋白质组学中最重要的分析方法之一、常用的质谱法有两大类，一类是基于质谱仪直接测定蛋白质的质量和序列信息，如质谱仪联用 液相色谱法（LC-MS）和二维凝胶电泳结合质谱法（2-DE-MS）；另一类是 基于质谱法间接测定蛋白质的表达水平和修饰信息，如蛋白质组学差异凝 胶鉴定法（DIGE）和蛋白质组学激光解吸电离质谱法（MALDI-TOF）。 质谱法的基本原理是通过将蛋白质分子化为离子，在质谱仪中进行分 离和检测。质谱仪的常见类型有基于时间的质谱仪（TOF）、静电荧光质 谱仪（ESI）、磁性质谱仪（FT-ICR）等。质谱法可以通过测定蛋白质的 质量和碎片信息来确定蛋白质的序列和修饰状态。 免疫检测是蛋白质组学中常用的方法之一，用于检测特定蛋白质在生 物体中的表达水平和定位信息。免疫检测可分为传统免疫学方法和现代免 疫学方法两大类。传统免疫学方法包括酶联免疫吸附测定法（ELISA）、 免疫印迹和免疫组织化学等。现代免疫学方法包括流式细胞术、免疫磁珠 法和免疫表观遗传学等。 生物信息学分析是蛋白质组学中的重要环节。通过生物信息学分析， 可以从大量的蛋白质组学数据中提取有用的信息，如蛋白质相互作用网络、信号通路分析和功能注释等。常用的生物信息学工具和数据库有NCBI、UniProt、STRING和Kegg等。 蛋白质组学的研究方法还包括蛋白质组分离和富集技术、蛋白质组学 数据库和蛋白质组学分析软件等。蛋白质组分离和富集技术可用于从复杂 的蛋白质混合物中提取特定蛋白质或蛋白质家族，并进行进一步的分析。
蛋白质组学数据库和蛋白质组学分析软件可用于存储和分析大规模的蛋白 质组学数据，并帮助研究者解释实验结果。 总之，蛋白质组学是一门综合性研究领域，涉及蛋白质的分析、鉴定、定位和功能等方面。通过质谱法、免疫检测和生物信息学分析等方法，可 以更好地理解蛋白质在生物体内的功能和调控机制，为生物医学研究和药 物开发提供重要的技术支持。
研究蛋白质与蛋白质相互作用方法总结-实验步骤 蛋白质与蛋白质之间相互作用构成了细胞生化反应网络的一个主要组成部分，蛋白-蛋白互作网络与转录调控网络对调控细胞及其信号有重要意义。把原来spaces空间上的一篇蛋白质与蛋白质间相互作用研究方法转来，算是实验技巧分类目录的首篇。(另补充2：检测两种蛋白质之间相互作用的实验方法比较) 一、酵母双杂交系统 酵母双杂交系统是当前广泛用于蛋白质相互作用组学研究的一种重要方法。其原理是当靶蛋白和诱饵蛋白特异结合后，诱饵蛋白结合于报道基因的启动子，启动报道基因在酵母细胞内的表达，如果检测到报道基因的表达产物，则说明两者之间有相互作用，反之则两者之间没有相互作用。将这种技术微量化、阵列化后则可用于大规模蛋白质之间相互作用的研究。在实际工作中，人们根据需要发展了单杂交系统、三杂交系统和反向杂交系统等。Angermayr等设计了一个SOS蛋白介导的双杂交系统。可以研究膜蛋白的功能，丰富了酵母双杂交系统的功能。此外，酵母双杂交系统的作用也已扩展至对蛋白质的鉴定。 二、噬茵体展示技术 在编码噬菌体外壳蛋白基因上连接一单克隆抗体的DNA序列，当噬菌体生长时，表面就表达出相应的单抗，再将噬菌体过柱，柱上若含目的蛋白，就会与相应抗体特异性结合，这被称为噬菌体展示技术。此技术也主要用于研究蛋白质之间的相互作用，不仅有高通量及简便的特点，还具有直接得到基因、高选择性的筛选复杂混合物、在筛选过程中通过适当改变条件可以直接评价相互结合的特异性等优点。目前，用优化的噬菌体展示技术，已经展示了人和鼠的两种特殊细胞系的cDNA文库，并分离出了人上皮生长因子信号传导途径中的信号分子。 三、等离子共振技术 表面等离子共振技术(Surface Plasmon Resonance，SPR)已成为蛋白质相互作用研究中的新手段。它的原理是利用一种纳米级的薄膜吸附上“诱饵蛋白”，当待测蛋白与诱饵蛋白结合后，薄膜的共振性质会发生改变，通过检测便可知这两种蛋白的结合情况。SPR技术的优点是不需标记物或染料，反应过程可实时监控。测定快速且安全，还可用于检测蛋白一核酸及其它生物大分子之间的相互作用。
比较蛋白质组学研究常用方法 一：双向电泳法 原理：双向电泳一次可以从细胞、组织或其它生物样本中分离上千种蛋白质，凝胶上的斑点都对应着样品中的蛋白质，且各种蛋白质的等电点，分子量和含量的信息都能通过质谱鉴定和软件分析获得。因此其在蛋白质组分析、疾病标志物检测、细胞差异分析、药物开发、癌症研究等领域都得到了广泛的应用。 优点： （1）经典方法、应用范围广、适用于各类材料； （2）经济实惠，可大规模多个样本筛选和分析。 二：双向荧光差异凝胶电泳（DIGE）法 原理：DIGE-双向荧光差异凝胶电泳，利用荧光染料（Cy2, Cy3, Cy5）能与蛋白质赖氨酸的氨基反应而使蛋白质被标记，标记后蛋白质的等电点和分子量基本不受影响，等量混合标记好的蛋白质后进行双向电泳，蛋白质表达量的变化则通过不同荧光的强度来体现。 优点： （1）高效性，同一块凝胶上可以电泳两个样品，减轻了工作量； （2）与常规银染相比灵敏度更高； （3）检测动态范围更大； （4）定量精确, 采用内标而消除了胶与胶之间的实验误差； （5）统计学分析，ImageMaster7.0（DIGE）软件可以得到统计学可信的结果，降低了操作者之间的偏差。 三：化学标记法——iTRAQ定量方法 原理：iTRAQ试剂是可与氨基酸末端氨基及赖氨酸侧链氨基连接的胺标记同重元素。在质谱图中，任何一种iTRAQ试剂标记不同样本中的同一蛋白质表现为相同的质荷比。在串联质谱中，信号离子表现为不同质荷比(113-119，121)的峰，因此根据波峰的高度及面积，可以鉴定出蛋白质和分析出同一蛋白质不同处理的定量信息。 优点： （1）灵敏度高，检测限低，可检测出低丰度蛋白； （2）分离能力强,分析范围广,iTRAQ可以对任何类型的蛋白质进行鉴定，包括高分子量蛋白质、酸性蛋白和碱性蛋白，膜蛋白和不溶性蛋白。 （3）高通量：同时对8个样本进行分析，提高了实验通量，可同时对多个时间点或不同处理的蛋白质进行分析； （4）结果可靠：定性与定量分析结果更加可靠； （5）自动化程度高：液相与质谱连用，自动化操作，分析速度快，分离效果好。
蛋白质组学及其主要研究方法 摘要:蛋白质组学是对机体、组织或细胞的全部蛋白质的表达和功能模式进行研究。蛋白质组是动态的，随内外界刺激而变化，对蛋白质组的研究可以使我们更容易接近对生命过程的认识。本文就蛋白质组学研究所使用的主要技术如二维凝胶电泳、质谱、酵母双杂交系统、生物信息学等进行了相关综述。 关键词：蛋白质组学；双向凝胶电泳；质谱；酵母双杂交；生物信息学 Proteomics and its main research techniques Abstract:Proteomics aims at the analysis and identification of entire proteins present in the cell tissue or the organism, and of the functions and the linkage of these proteins.the proteome of an organism is dynamic.It changes with the intro and outer stimulus.The study on proteomics can make us easily know how the vital progress goes. The article will introduce these tech-niques of proteomics such as two-dimensional gel electrophoresis、mass spectrometry、two-hybrid system and bioinformatics etc. Key words: Proteomics;Two-dimensional gel electrophoresis;Mass spectrometry;Two-hybrid system; Bioinformatics 众所周知,始于20世纪90年代初的庞大的人类基因组计划业已取得了巨大的成就，人类基因组序列草图已经绘制完成[1]。但是,由于基因的主要功能是通过其表达产物——蛋白质来实现的,因此要揭示整个生命活动的规律,就必须对蛋白质进行研究。蛋白质在合成之后具有相对独立的修饰、转运和相互间作用能力,同时还具有对外界因素发生反应的能力。因此,只有从蛋白质组学的角度对生物体整体水平上的蛋白质进行研究，才能更好地帮助人们了解生命的本质，各器官的分子结构、功能及其行使该功能的机制等。 蛋白质组学的发展是伴随着蛋白质研究技术,尤其是双向凝胶电泳和新型质谱技术以及生物信息学的发展而发展的，本文将对蛋白质组学的主要研究技术作一概述。 1.蛋白质组学产生背景、概念及内容 1.1蛋白质组学研究的兴起 在后基因组时代，研究的重点已从揭示遗传信息转移到功能基因组学上来。但是，由于生物功能主要体现者是蛋白质，而蛋白质有其自身特有的活动规律。如蛋白质修饰加工、转运定位、结构变化、蛋白质与蛋白质间、蛋白质与其他生物大分子的相互作用等，均无法在基因组水平上获得。因为基因组学有这样的局限性，促使人们从整体水平上探讨细胞蛋白质的组成及其活动规律[2]。 1.2蛋白质组学概念的提出 蛋白质组被定义为细胞,器官或组织型的蛋白质成分的总称[3]；而蛋白质组学是研究这些成分在指定的时间或特定的环境条件下的表达，具体说它是对不同时间和空间上发挥功能性特定蛋白质群组进行研究，即在蛋白质水平上探索其作用模式、功能机理、调节调控，以及蛋白质群组内相互作用。其目的是从整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成、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。因为蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。 1.3蛋白质组学的研究内容 蛋白质组学从其研究内容方面可分为表达蛋白质组学，结构蛋白质组学和功能蛋白质组学[4]。表达蛋白质组学主要研究细胞或组织在不同条件如药物或疾病状态下蛋白质的表达和功能，这将有助于识别疾病特异蛋白、药物作用靶点、药物功效和毒性标记等；结构蛋白质