基于無機(jī)納米材料的蛋白質(zhì)組學(xué)新技術(shù)研究.pdf

1、隨著人類基因組計劃的完成，蛋白質(zhì)組學(xué)研究目益受到人們的重視，使得蛋白質(zhì)組學(xué)成為后基因組時代的熱門研究領(lǐng)域之一。蛋白質(zhì)組學(xué)分離和分析細(xì)胞和組織的全部蛋白并直接找到一組或幾組功能蛋白，并研究它們與功能基因(組)的內(nèi)在聯(lián)系。在目前功能基因尚不很清楚的情況下，直接發(fā)現(xiàn)功能蛋白組具有重要的意義。目前蛋白質(zhì)組學(xué)的研究主要集中在通過蛋白質(zhì)的性質(zhì)、豐度的考察來揭示它的功能，進(jìn)而找到與人類重大疾病相關(guān)的差異蛋白，使之成為藥物篩選的靶分子，指導(dǎo)基因組的分析

2、，而不是僅僅尾隨DNA序列分析的結(jié)果。 蛋白質(zhì)組學(xué)也正在成為分析化學(xué)研究的最前沿領(lǐng)域，而蛋白質(zhì)組學(xué)的科學(xué)研究之所以能夠取得蓬勃的發(fā)展，主要依賴于高通量分離和分析技術(shù)的突破性進(jìn)展。首先是雙向電泳技術(shù)的不斷完善，使得蛋白質(zhì)的大范圍、高通量分析成為可能。其次多維色譜分離技術(shù)的不斷發(fā)展大大加強(qiáng)了蛋白質(zhì)組學(xué)分析的自動化程度，大有替代雙向電泳的趨勢。再次是質(zhì)譜技術(shù)尤其是軟電離技術(shù)的發(fā)展，使之成為檢測蛋白質(zhì)分子的重要手段。最后是生物信息學(xué)的建

3、立使得國際性的科學(xué)大協(xié)作得以形成。 本論文工作包括兩部分內(nèi)容：第一部分主要研究SBA-15介孔分子篩在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的應(yīng)用。目前介孔材料由于其大的比表面積，大的孔容，均一的孔徑，可控的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和容易修飾的表面而在催化、吸附解吸、生物分子的分離等方面具有重要的應(yīng)用前景。第二部分主要研究通過控制三價鐵離子的水解反應(yīng)來富集磷酸化蛋白，從而為磷酸化蛋白的大規(guī)模分析奠定基礎(chǔ)。磷酸化修飾是生物體內(nèi)最重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾之一，蛋白質(zhì)的磷酸

4、化與去磷酸化過程是真核細(xì)胞生命活動最普遍的調(diào)空手段。對磷酸化蛋白的檢測和磷酸化位點的確定是認(rèn)識蛋白質(zhì)磷酸化在生命活動中調(diào)控機(jī)制的重要參考信息，用蛋白質(zhì)組學(xué)的策略研究生物體內(nèi)的磷酸化修飾也是功能蛋白質(zhì)組學(xué)研究的重要內(nèi)容。由于磷酸化蛋白在生物體內(nèi)含量很低，對它的檢測一直是個艱難的工作，而磷酸化蛋白的規(guī)模分析更是磷酸化蛋白質(zhì)組研究面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。 論文第一部分我們研究SBA-15對蛋白的富集和隨后的酶解。實驗表明蛋白的富集過程很快，而

5、且與蛋白初始濃度無關(guān)，而蛋白濃度的增加提高了蛋白酶解的效率。相比溶液蛋白酶解，無論在質(zhì)譜譜圖質(zhì)量還是蛋白氨基酸序列覆蓋率方面，在SBA-15上的蛋白原位酶解顯現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，同時溶液中大量的trypsin在酶解過程中不斷吸附在材料上，更增加了蛋白酶解效率。因此SBA一15對蛋白的高效富集和隨后的高效酶解為蛋白質(zhì)組學(xué)中低豐度蛋白的檢測提高了很好的技術(shù)手段。 論文第二部分我們研究通過三價鐵離子水解反應(yīng)來富集磷酸化蛋白的方法。實驗發(fā)現(xiàn)溶