第2章(學(xué)案) 組成細(xì)胞的分子 閱讀創(chuàng)新
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蛋白質(zhì)組、蛋白質(zhì)組學(xué)及研究
基因組(genome)包含的遺傳信息經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mrna，一個(gè)細(xì)胞在特定生理或病理狀態(tài)下表達(dá)的所有種類的mrna稱為轉(zhuǎn)錄子組(transcriptome)。很顯然，不同細(xì)胞在不同生理或病理狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄子組包含的mrna的種類不盡相同，mrna經(jīng)翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)。一個(gè)細(xì)胞在特定生理或病理狀態(tài)下表達(dá)的所有種類的蛋白質(zhì)稱為蛋白質(zhì)組(proteome)。同理，不同細(xì)胞在不同生理或病理狀態(tài)下所表達(dá)的蛋白質(zhì)的種類也不盡相同。蛋白質(zhì)是基因功能的實(shí)施者，因此對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、定位和蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)相互作用的研究將為闡明生命現(xiàn)象的本質(zhì)提供直接的基礎(chǔ)。
蛋白質(zhì)組學(xué)的研究，試圖比較細(xì)胞在不同生理或病理?xiàng)l件下蛋白質(zhì)表達(dá)的異同，對(duì)相關(guān)蛋白質(zhì)進(jìn)行分類和鑒定。更重要的是蛋白質(zhì)組學(xué)的研究要分析蛋白質(zhì)間相互作用和蛋白質(zhì)的功能。
蛋白質(zhì)組學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括：
1.蛋白質(zhì)鑒定：可以利用一維電泳和二維電泳并結(jié)合western blot等技術(shù)，利用蛋白質(zhì)芯片和抗體芯片及免疫共沉淀等技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行鑒定研究。
2.翻譯后修飾：很多mrna表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)要經(jīng)歷翻譯后修飾如磷酸化、糖基化、酶原激活等。翻譯后修飾是蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)功能的重要方式，因此對(duì)蛋白質(zhì)翻譯后修飾的研究對(duì)闡明蛋白質(zhì)的功能具有重要作用。
3.蛋白質(zhì)功能確定：如分析酶活性和確定酶底物，細(xì)胞因子的生物分析，配基—受體結(jié)合分析。可以利用基因敲除和反義技術(shù)分析基因表達(dá)產(chǎn)物──蛋白質(zhì)的功能。另外對(duì)蛋白質(zhì)表達(dá)出來(lái)后在細(xì)胞內(nèi)的定位研究也在一定程度上有助于蛋白質(zhì)功能的了解。clontech的熒光蛋白表達(dá)系統(tǒng)就是研究蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)定位的一個(gè)很好的工具。
4.對(duì)人類而言，蛋白質(zhì)組學(xué)的研究最終要服務(wù)于人類的健康，主要指促進(jìn)分子醫(yī)學(xué)的發(fā)展，如尋找藥物的靶分子。很多藥物本身就是蛋白質(zhì)，而很多藥物的靶分子也是蛋白質(zhì)。藥物也可以干預(yù)蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)相互作用。
【探究思考】
1.根據(jù)材料你能否確定基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程？請(qǐng)你寫出該過(guò)程中遺傳信息傳遞的過(guò)程圖。
2.研究蛋白質(zhì)組有何意義？