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第1章蛋 白质组学的10年 1

1.1 蛋白质组学导引 1

1.1.1 蛋白质组学的含义是什么？ 1

1.1.2 事情是否会有所不同？ 2

1.2 技术推动了蛋白质组学的发展 3

1.2.1 蛋白质分离 3

1.2.2 质谱分析 4

1.2.3 数据解析 4

1.3 蛋白质组学传达了什么信息？ 6

1.4 什么尚不清楚？ 7

1.5 本书内容和相关结论 8

参考文献 9

第2章 基于电泳的蛋白质组样品制备与预分级技术 11

2.1 引言 11

2.2 常规的样品制备 12

2.3 人为修饰 13

2.3.1 半胱氨酸的还原与烷基化 13

2.3.2 半胱氨酸的β-消除 14

2.3.3 赖氨酸的氨甲酰化 15

2.4 蛋白质组学的多元化研究方法 16

2.5 预分级技术 18

2.5.1 离心分级 18

2.5.2 色谱技术 18

2.5.3 电泳技术 20

2.6 用于样品预分级的其他方法 22

2.6.1 高丰度蛋白质的去除 22

2.6.2 均衡器颗粒 23

2.7 结论 26

参考文献 27

第3章 蛋白质组学中的蛋白质鉴定 31

3.1 引言 31

3.2 蛋白质鉴定中有用的属性 31

3.2.1 来源种类 31

3.2.2 蛋白质等电点 32

3.2.3 蛋白质分子质量 32

3.2.4 部分序列或序列标签 32

3.2.5 蛋白质氨基酸组成 32

3.3 蛋白质质谱鉴定技术 34

3.3.1 用于蛋白质鉴定的top-down和bottom-up策略 34

3.3.2 MS概述 35

3.3.3 基于肽质量指纹谱鉴定蛋白质 38

3.3.4 基于多级质谱的蛋白质鉴定 42

3.4 工具和网址列表 49

3.5 结语 49

参考文献 50

第4章 定量蛋白质组学 52

4.1 引言 52

4.2 非质谱定量分析方法 53

4.3 质谱相对定量方法 55

4.3.1 绝对定量还是相对定量？ 57

4.3.2 利用化学标签引入稳定同位素 57

4.3.3 酶催化引入稳定同位素 59

4.3.4 通过生物学的代谢标记引入稳定同位素 60

4.3.5 不使用稳定同位素标记的相对定量法 60

4.3.6 基于质谱的绝对定量法 61

4.4 分析已知的翻译后修饰 61

4.4.1 糖基化 61

4.4.2 磷酸化 62

4.4.3 泛素化 64

4.5 结语 64

参考文献 65

第5章 一个基因，多个蛋白质 70

5.1 引言 70

5.2 修饰总论：有哪些修饰？发生在哪里？ 72

5.3 怎样发现翻译后修饰？ 73

5.3.1 蛋白质异构体的分离 73

5.3.2 共翻译和翻译后修饰的检测 74

5.3.3 修饰分析的策略：top-down与bottom-up的比较 75

5.3.4 翻译时和翻译后修饰的MS分析 75

5.4 特定修饰的分析 77

5.4.1 乙酰化 77

5.4.2 磷酸化 77

5.4.3 泛素化和小泛素化 78

5.4.4 糖基化 78

5.5 蛋白质翻译后修饰的功能：比所见到的要多？ 79

5.6 一些有趣的修饰故事 81

5.6.1 促红细胞生成素的故事 81

5.6.2 脱辅基脂蛋白E的故事 81

5.6.3 早衰症的故事 83

5.6.4 流感的故事 83

5.7 未来的方向 84

参考文献 84

第6章 蛋白质组成像技术 89

6.1 引言 89

6.2 2-DE成像技术 90

6.2.1 凝胶成像分析的前期步骤 91

6.2.2 不同蛋白质组方法中的应用实例 92

6.3 液相色谱-质谱 94

6.3.1 液相色谱-质谱成像分析技术的前期步骤 94

6.3.2 不同蛋白质组学方法中的应用 95

6.4 分子扫描器 97

6.5 成像质谱 101

6.5.1 成像质谱技术 101

6.5.2 成像质谱应用 102

6.6 结语 103

参考文献 103

第7章 蛋白质组学的数据集成 106

7.1 引言 106

7.2 集成中信息的采集和交联 108

7.2.1 资源的选择和量化 108

7.2.2 生物学上的交联 109

7.2.3 蛋白质组学工作流程的集成单元 111

7.2.4 联合集成机制 113

7.3 信息融合集成 115

7.3.1 文本信息 115

7.3.2 本体 116

7.3.3 融合资源的可视化工具举例 117

7.3.4 从数据集成到系统生物学 117

7.4 结语 118

参考文献 119

第8章 蛋白质的相互作用 123

8.1 引言 123

8.2 人类疾病中的蛋白质相互作用：蛋白质的错误连接导致病变 124

8.3 探索蛋白质相互作用 125

8.3.1 表征生物体中所有编码序列 127

8.3.2 监测双向作用：酵母双杂交系统 127

8.3.3 亲和纯化和质谱方法分析蛋白质复合物 129

8.3.4 发光标记哺乳动物相互作用组定位方法 130

8.3.5 蛋白质生物芯片 131

8.3.6 数据质量 131

8.4 生物和生物医学应用 132

8.4.1 探索病理学和药理学相关的作用途径 132

8.4.2 从酵母相互作用全谱分析中得到的启示 132

8.4.3 一个新应用：蛋白质相互作用的小分子抑制剂的发展 134

8.5 未来发展方向 135

参考文献 136

第9章 蛋白质组学在生物医学中的应用 142

9.1 引言 142

9.2 蛋白质组学在医学上的应用 143

9.3 基于体液的疾病诊断 144

9.4 血管疾病 145

9.4.1 简介 145

9.4.2 蛋白质组学在血管疾病和动脉硬化症中的应用 145

9.4.3 蛋白质组学在心血管疾病中的应用 146

9.4.4 蛋白质组学在脑血管疾病中的应用 147

9.4.5 结论 148

9.5 神经退行性疾病 148

9.5.1 脑蛋白质组 148

9.5.2 神经退行性疾病的蛋白质表达谱 149

9.5.3 脑脊液（CSF）蛋白质标记物 150

9.6 蛋白质组学与癌症 151

9.6.1 肿瘤蛋白质组学中生物标记物的筛选 152

9.6.2 肿瘤学中的蛋白质组表达谱 153

9.6.3 通过蛋白质组学确认组织学起源 154

9.6.4 结论 154

9.7 药理毒理学：以2型糖尿病为例 155

9.7.1 糖尿病概述 155

9.7.2 2型糖尿病的病理学 155

9.7.3 2型糖尿病的治疗 156

9.7.4 蛋白质组学筛选2型糖尿病治疗靶标 156

9.8 药物蛋白质组学的现状及将来方向 157

9.8.1 分析前的问题 157

9.8.2 分析过程中的问题 158

9.8.3 分析后的问题 158

9.9 目前和未来的方向 159

参考文献 159

第10章 蛋白质组学：下一步在哪里？ 163

10.1 引言 163

10.2 组学与生物学的相关性 164

10.3 蛋白质组学技术的发展 164

10.3.1 修饰表征 165

10.3.2 全组织分析 165

10.4 蛋白质组学的下一个阶段：诊断学和药学 166

10.4.1 诊断 166

10.4.2 药物 167

10.5 结语 167

参考文献 167

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