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双向凝胶电泳技术研究及其在蛋白质组学中的应用

袁泉  
【摘要】:虽然固相凝胶 IPGtrip 的商品化使得双向电泳在分离蛋白质上重复性得到 很大提高并且已经成研究蛋白质组的支撑技术之一。但是由于影响分辨率和重复 性的诸多因素仍然存在,而在蛋白质组研究中首先要对蛋白质进行高分辨率,高 重复的分离,然后才是分析鉴定这些蛋白质,所以掌握和建立适合于研究对象的 双向电泳技术成为进行蛋白质组研究的关键问题。而能够一次可分离几千个蛋白 质的双向电泳就成为进行蛋白质组研究的首选技术。 作者在国内较早地建立和完善了高分辨率、重复性好及高通量的双向凝胶电 泳技术基础上,又发展了多根胶条在一块凝胶上进行双向电泳新方法(Multi-strip on one gel MSOG),该方法进一步的提高了 2-DE 的重复性、分辨率和通量。基 于该方法具有特别适合于差异蛋白质组研究的特点,我们用它对人肝癌细胞 SMMC7721 及其良性回复突变细胞 CL1 进行了差异蛋白质组学研究,并发现了 19 个蛋白质点呈现显著性表达差异;分析鉴定结果表明这些蛋白质都直接或间 接的与人肝癌细胞 SMMC7721 的良性回复突变相关。一些蛋白质如 maspin 或组 织蛋白酶 D(cathepsin D)将有可能发展为肝癌诊断或治疗的潜在标记分子。 用血清蛋白质组对疾病诊断和疗效的评价是医学上里程碑式的事件。血清蛋 白质组学是蛋白质组学研究中最引人注目的领域。本文还把在细胞水平上的研究 (蛋白质学)转移到血清蛋白质组学的研究,从而把蛋白质组的研究更为直接与 重大疾病和临床医学联系起来。通过长期运动对 Cpefat/fat(由于羧肽酶 E 突变而导 致肥胖的)小鼠的血清蛋白质组学的研究,发现在长期运动前后的小鼠,发生了 包括不同翻译后修饰形式的触珠蛋白(haptoglobin)及一系列的血管舒缓素 (kallikrein)等小鼠血清蛋白表达的变化。这一研究不仅建立了高重复性的血清 蛋白质组的 2-DE 技术,还发现一些与肥胖相关的重要蛋白质,对在蛋白质翻译 水平上揭示运动与肥胖的关系的分子机制,发现与肥胖等疾病候选的标记分子开 辟了新的研究途径。


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