蛋白質(zhì)學(xué)組翻譯后修飾的研究策略:自中而下:自中而下的分析方法是自下而上分析方法的一種替代方法,分析組蛋白時其原理類似于自下而上分析策略。在使用這種分析方法時,通常需要將被檢測蛋白質(zhì)消化成3-9kDa范圍內(nèi)的肽段,因此也無法保證檢測到的肽段的完整性。但是,由于儀器的進步和保留了組蛋白尾部的組合修飾,自中而下分析法正逐漸受到歡迎。自中而下更接近于自下而上法的靈敏度。自上而下:自上而下技術(shù)可以直接對完整的蛋白質(zhì)進行測序,包括翻譯后修飾的蛋白質(zhì)和其他大的蛋白質(zhì)片段,而不只是肽段。這可以比較大程度地保留與PTMs相關(guān)的信息,使其適用于組蛋白的全方面表征和分析。自上而下技術(shù)對蛋白質(zhì)的有效分辨率已達到229kDa,一次可以檢測到的蛋白質(zhì)數(shù)量也在增加。蛋白質(zhì)磷酸化修飾組學(xué)具有探索性。濟南泛素化修飾蛋白質(zhì)組學(xué)主要技術(shù)
蛋白質(zhì)翻譯后修飾組學(xué):翻譯后修飾自下而上分析策略:自下而上蛋白質(zhì)組學(xué)是一種基于肽段分析的技術(shù)。對于不同類型的翻譯后修飾,具體的分析策略存在差異。蛋白質(zhì)的糖基化具有異質(zhì)性。不同的糖鏈可以連接到同一位點上,不同位點可以連接到同一蛋白質(zhì)上的不同糖鏈上。糖基化的異質(zhì)性嚴(yán)重阻礙了糖蛋白的分離和分析。不同糖類型的相同蛋白質(zhì),在電泳上會出現(xiàn)分散的條帶,導(dǎo)致信號分散。此外,對低豐度蛋白質(zhì)的識別性差導(dǎo)致糖蛋白在色譜圖中分離不佳,質(zhì)譜中有一簇分子量不準(zhǔn)確的分辨不清的峰。目前,蛋白糖基化研究的主要策略是利用現(xiàn)有的技術(shù)體系對糖基化蛋白的糖基化肽段進行分離和富集,消除糖基化的異質(zhì)性及其對質(zhì)譜的影響,標(biāo)記糖基化位點。濟南亞硝基化修飾蛋白質(zhì)組學(xué)主要技術(shù)質(zhì)譜可以分辨蛋白質(zhì)修飾前和修飾后分子量上的變化。
蛋白翻譯后修飾組學(xué)技術(shù)在準(zhǔn)確醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用:盡管目前大數(shù)據(jù)的獲得會采用基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué),但是關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)還是依賴蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)而得到的。近來越來越多的研究表明蛋白組學(xué)驅(qū)動的準(zhǔn)確的醫(yī)學(xué)具有極大的實用性和普適性,蛋白組學(xué)的研究更加速了臨床轉(zhuǎn)化的進程。蛋白翻譯后修飾(post-ranslational modification, PTM)賦予了蛋白種類的豐富性及蛋白功能的多樣化,研究蛋白翻譯后修飾不只可以確定蛋白修飾(磷酸化、泛素化、?;⒓谆?、SUMO化等)或蛋白酶裂解的新位點,還可以發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)記物及探索藥物/化學(xué)調(diào)節(jié)物的作用機制。
蛋白質(zhì)磷酸化修飾鑒定方法:質(zhì)譜鑒定法:在質(zhì)譜分析中,先使試樣中各組分電離生成不同荷質(zhì)比的離子,然后經(jīng)加速電場的作用,生成離子束,進入質(zhì)量分析器。在質(zhì)量分析器中,在磁場的作用下,質(zhì)荷比相同的離子會被聚焦到同一點上,不同質(zhì)荷比的離子聚焦于不同點上,因此獲得區(qū)分不同質(zhì)荷比離子的質(zhì)譜圖。與未經(jīng)修飾的肽段相比,磷酸基團修飾的肽段在相對分子質(zhì)量上就會增加79.983,由此在質(zhì)譜圖中能夠與未修飾肽段進行區(qū)分。固相金屬離子親和色譜利用的是磷酸基團與固相化的金屬離子有高親和力,可有效吸附磷酸化基團,從而達到富集磷酸化肽段的效果。鰲合底物上的金屬離子通常是Fe3+或Ga3+,可以選擇性地與磷酸化肽中的磷酸部分相結(jié)合,并且在高pH或磷酸緩沖液中磷酸化肽可以釋放出來。但是這個方法不能夠有效富集不與IMAC結(jié)合的磷酸化肽段。蛋白質(zhì)發(fā)生翻譯后修飾時其分子質(zhì)量會發(fā)生響應(yīng)的改變,通過質(zhì)譜能夠精確測定蛋白質(zhì)或多肽的分子質(zhì)量。
蛋白質(zhì)修飾位點分析:基于LC-MS/MS分析能夠精確測定蛋白質(zhì)或多肽分子質(zhì)量這一特性,從而檢測蛋白質(zhì)或者多肽上位點發(fā)生何種修飾??蓹z測修飾類型如下: 磷酸化、糖基化、乙酰化、泛素化、丙?;?、丁?;⒈;?、戊二?;?、琥珀?;?、單甲基化、二甲基化、三甲基化。1、磷酸化:信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞周期、生長發(fā)育機理等;2、糖基化:蛋白質(zhì)折疊、更新以及免疫應(yīng)答等;3、乙酰化:基因表達調(diào)控、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞代謝、蛋白質(zhì)穩(wěn)定性以及神經(jīng)退行性的病變等;4、泛素化:細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、DNA修復(fù)以及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等;5、甲基化:染色質(zhì)結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)錄調(diào)控等;6、丙?;?/ 丙二酰化 / 戊二?;?/ 琥珀?;褐饕嬖谟诰€粒體和細(xì)菌中,與代謝過程密切相關(guān)。泛素化修飾還可以直接影響蛋白質(zhì)的活性和定位。上海蛋白質(zhì)丙?;揎椊M學(xué)鑒定
蛋白質(zhì)翻譯后修飾在蛋白質(zhì)中磷酸化位點分析時應(yīng)該注意些什么問題?濟南泛素化修飾蛋白質(zhì)組學(xué)主要技術(shù)
翻譯后修飾蛋白的檢測方法:翻譯后修飾蛋白的檢測技術(shù)包括有免疫沉淀、western blot、質(zhì)譜技術(shù)、體外生化分析等。其中,免疫沉淀是大多數(shù)翻譯后修飾檢測中的關(guān)鍵步驟,它利用蛋白特異性抗體或某種翻譯后修飾的特異性抗體來富集目標(biāo)蛋白,之后再用western blot或質(zhì)譜技術(shù)分析目標(biāo)蛋白。Western blot和質(zhì)譜技術(shù)均可用于蛋白質(zhì)翻譯后修飾的下游檢測,其中Western blot相對簡單但依賴于特異性抗體且無法識別單個蛋白質(zhì)變化,質(zhì)譜則可以檢測包括未知PTM在內(nèi)的幾乎所有的PTMs但成本更高需要專業(yè)知識來分析產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。研究人員可以根據(jù)成本、有無可用抗體,以及有沒有目標(biāo)等選擇合適的方法進行檢測。濟南泛素化修飾蛋白質(zhì)組學(xué)主要技術(shù)
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