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蛋白质组学与代谢组学

1、蛋白质组(Proteome)

源于蛋白质(protein)与 基因组(genome)两个词的组合,意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”,即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。蛋白质组学本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质的表达水平,翻译后的修饰,蛋白与蛋白相互作用等,由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生,细胞代谢等过程的整体而全面的认识,这个概念最早是由Marc Wilkins在1994年提出的。


2、蛋白质组学

在本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质的表达水平、翻译后的修饰、蛋白与蛋白相互作用等,由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生,细胞代谢等过程的整体而全面的认识。


3、质谱法(Mass Spectrometry,MS)

用电场和磁场将运动的离子(带电荷的原子、分子或分子碎片,有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子-分子相互作用产生的离子)按它们的质荷比分离后进行检测的方法。测出离子准确质量即可确定离子的化合物组成。这是由于核素的准确质量是一多位小数,决不会有两个核素的质量是一样的,而且决不会有一种核素的质量恰好是另一核素质量的整数倍。分析这些离子可获得化合物的分子量、化学结构、裂解规律和由单分子分解形成的某些离子间存在的某种相互关系等信息。


4、质谱仪(Mass Spectrometer)

质谱仪是一个用来测量单个分子质量的仪器,但实际上质谱仪提供的是分子的质量与电荷比(m/z or m/e)。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。质谱仪最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量及相对丰度。

 

5、同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)

iTRAQ 技术是由美国应用生物系统公司ABI研发的一种多肽体外标记技术。该技术采用4种或8种同位素的标签,通过特异性标记多肽的氨基基团,之后进行串联质谱分析,可同时比较4种或8种不同样品中蛋白质的相对含量或绝对含量。

 

6、原子质量单位(Atomic Mass Unit)

定义C原子质量的1/12为一个质量单位,简写为amu或u。

 

7、毫原子质量单位(Milli Mass Unit)

千分之一的原子质量单位,简写为mmu,lmmu=1/1000u。

 

8、质荷比(Mass to Charge Ratio)

离子的质量和所带电荷的比值,简写为m/z。

 

9、灵敏度 (Sensitivity)

在符合规定的信噪比时对特定化合物的最小检出量,简写为S。


10、分子离子 (Molecular Ion)

       试样分子失去或得到一个电子而形成的离子。它在正离子场合下表示为M·+。它的质荷比即表明试样分子所对应的分子量数值。

 

11、母离子(Parent Ion)

是指产生某一碎片的前体离子,母离子不一定是分子离子。

 

12、子离子(Daughter Ion)

是指由母子离子裂解后形成的离子。

 

13、碎片离子 (Fragment Ion)

分子离子经过裂解后形成的离子。

 

14、平行反应监测(Parallel Reaction Monitoring,PRM)

属于靶向MS/MS分析,在整个液相分离过程中会不断地对每一个目标母离子的全部碎片离子图谱进行记录。PRM技术基于高分辨、高精度质谱,首先利用四级杆质量分析器的选择检测能力,在一级质谱中选择性地检测目标肽段的母离子信息;随后在碎裂室中对母离子进行碎裂;最后利用高分辨、高质量精度分析器在二级质谱中检测所选择的母离子窗口内的所有碎片的信息。这样即可对复杂样本中的目标蛋白质/肽段进行准确地特异性分析。

 

15、Fold change(FC)

是在做差异表达时用来衡量一个蛋白在两个样本中(实验组/对照组)的差异倍数,是确定蛋白上下调的一个指标。

 

16、蛋白质翻译后修饰(Post translational modification)

肽链合成的结束,并不一定意味着具有正常生理功能的蛋白质分子已经生成。已知很多蛋白质在肽链合成后还需经过一定的加工(processing)或修饰,由几条肽链构成的蛋白质和带有辅基的蛋白质,其各个亚单位必须互相聚合才能成为完整的蛋白质分子。

 

17、代谢组学(狭义)

是通过考察生物体受刺激或扰动前后大量代谢产物的整体动态变化,进而阐明生物体代谢相关过程的一种组学定量技术。其研究对象主要是相对分子质量1000以下的内源性小分子(如:氨基酸、糖、核苷酸、肌酸、胆汁酸、维生素、TCA循环和糖酵解循环等能量代谢中间产物,以及脂肪酸类(fatty acyls)、甘油脂类(glycerolipds)、甘油磷脂类(glycerophospholipids)、鞘脂类(sphingolipdis)、固醇脂类(sterol lipids)等脂类等。

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