中南大学生物科学与技术学院

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1、中南大学生物科学与技术学院分子生物学研究中心教案授课科目:医学分子生物学授课内容:蛋白质组学的研究方法和进展授课对象：临床医学七年制、八年制授课时数：4学时授课教师：授课地点：湘雅医学院新教学区授课时间：授课教材：医学分子生物学（21世纪高等院校教材），胡维新主编，北京：科学出版社，2007年2月，第一版；医学分子生物学（卫生部8年制规划教材），冯作化主编，北京：人民卫生出版社，2005，第一版第九章蛋白质组学的研究方法和进展一．目的要求掌握：蛋白质组学和功能蛋白质组学的概念；常用蛋白质组学研究基本技术的原理及优缺点。熟悉

2、：通过质谱对双向凝胶上的蛋白质点进行鉴定的实验路线；酵母双杂交系统筛选相互作用蛋白质的实验流程。了解：蛋白质组的发展史；蛋白质组学在疾病研究中的应用。二．讲授重点：蛋白质组学及功能蛋白质组学的概念；常用蛋白质组学研究基本技术的原理及优缺点；通过质谱对双向凝胶上的蛋白质点进行鉴定的实验路线；酵母双杂交系统筛选相互作用蛋白质的实验流程。三．讲授难点：通过质谱对双向凝胶上的蛋白质点进行鉴定的实验路线；酵母双杂交系统筛选相互作用蛋白质的实验流程。六、讲授内容第九章蛋白质组学的研究方法和进展一．目的要求掌握：蛋白质组学和功能蛋白质组

3、学的概念；常用蛋白质组学研究基本技术的原理及优缺点。熟悉：通过质谱对双向凝胶上的蛋白质点进行鉴定的实验路线；酵母双杂交系统筛选相互作用蛋白质的实验流程。了解：蛋白质组的发展史；蛋白质组学在疾病研究中的应用。二．讲授重点：蛋白质组学及功能蛋白质组学的概念；常用蛋白质组学研究基本技术的原理及优缺点；通过质谱对双向凝胶上的蛋白质点进行鉴定的实验路线；酵母双杂交系统筛选相互作用蛋白质的实验流程。三．讲授难点：通过质谱对双向凝胶上的蛋白质点进行鉴定的实验路线；酵母双杂交系统筛选相互作用蛋白质的实验流程。四、教学方法：多媒体教学五、教

4、具：多媒体课件六、讲授内容（同八年制）人类基因组序列（humangenomeproject,HGP）揭示基因组的精细结构，显示了基因数量有限性和基因结构的相对稳定性，与生命现象的复杂性和多变性之间存在着巨大反差。促使人们认识到：基因只是遗传信息的载体。基因组学在基因活性和疾病的相关性方面为人类提供了有力根据,但是基因的表达方式错综复杂，同样的一个基因在不同条件、不同时期可能会起到完全不同的作用。因此研究生命现象，阐释生命活动的规律，只了解基因组的结构是不够的，还须对生命活动的直接执行者——蛋白质进行更深入的探讨。事实上对蛋

5、白质的数量、结构、性质、相互关系和生物学功能进行全面深入的研究已成为生命科学研究的迫切需要和重要任务。以“蛋白质组”（proteome）为研究对象的生命科学新时代已经到来。第一节蛋白质组学的概念及其发展史一、蛋白质组学的概念蛋白质组是澳大利亚学者Williams和Wilkins于1994年首先提出,源于蛋白质（protein）与基因组（genome）两个词的杂合，指“一个细胞或一个组织基因组所表达的全部蛋白质”。是对应于一个基因组的所有蛋白质构成的整体，而不是局限于一个或几个蛋白质。同一基因组在不同细胞、不同组织中的表达情

6、况各不相同，即使是同一细胞，在不同的发育阶段、不同的生理条件甚至不同的环境影响下，其蛋白质的存在状态也不相同。因此，蛋白质组是一个在空间和时间上动态变化着的整体。而蛋白质组学(proteomics)是指应用各种技术手段来研究蛋白质组的一门新兴科学，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成份、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。研究内容主要包括：了解某种特定的细胞、组织或器官制造的蛋白质种类；明确各种蛋白质分子是如何形成类似于电路的网络的；描绘蛋白质的精确三维结构

7、，揭示其结构上的关键部位——与药物结合并且决定其活性的部位。蛋白质组概念的提出标志着生命科学的一个崭新时代——蛋白质组时代已经开始，它是继基因组研究之后的又一“大学科”。即以蛋白质组为研究对象，在蛋白质多肽谱和基因产物图谱技术的基础上发展起来的一门科学，是通过对基因表达产物——蛋白质进行整体、动态、定量水平上的研究来阐述环境、疾病、药物等对细胞代谢的影响，并分析其主要作用机理、解释基因表达调节的主要方式。要对“全部蛋白质”进行研究是非常困难的，功能蛋白质组学的提出解决了这一难题，其研究对象是功能蛋白质组，即细胞在一定阶段或

8、与某一生理现象相关的所有蛋白质，它是介于对个别蛋白质的传统蛋白质化学研究和以全部蛋白质为研究对象的蛋白质组学研究之间的层次，并把目标定位在蛋白质群体上，这一群体可大可小，从局部入手研究蛋白质组的各个功能亚群体，以便把多个亚群体组合起来，逐步描绘出接近于生命细胞的“全部蛋白质”的蛋白质组图谱。功能蛋白质组