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蛋白质组学的概念

时间:2022-04-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:蛋白质组学起初被定义为鉴定所有基因组表达的蛋白质。但是这个定义并未考虑蛋白质组的高度动态变化的本质,即蛋白质组会随着细胞内、外环境变化而改变。因此,蛋白质组学是指对一种细胞或一种组织在某种正常或异常条件下存在的所有蛋白质的定性和定量分析的研究思路。蛋白质组学的核心组成是系统识别一个细胞或组织中表达的每一个蛋白质,以及确定每个蛋白质的突出特征。这些修饰影响着蛋白质的结构、定位、功能和转换。

术语“蛋白质组学(proteomics)”和“蛋白质组(proteome)”是由Marc Wilkins及其同事在20世纪90年代早期提出的,对应于生物中全部基因的术语“基因组学(genomics)”和“基因组(genome)”。这些“omics”术语代表了对怎样思考生物学和生物学体系工作方式的重新定义。在过去的几十年中,基因、表达序列标签和蛋白质序列数据库的发展,寡核苷酸微阵的建立,生物信息学的引入,奠定了以系统和宏观为特征的新生物学的基础,使得生命科学迅猛发展。

蛋白质组学起初被定义为鉴定所有基因组表达的蛋白质。但是这个定义并未考虑蛋白质组的高度动态变化的本质,即蛋白质组会随着细胞内、外环境变化而改变。因此,蛋白质组学是指对一种细胞或一种组织在某种正常或异常条件下存在的所有蛋白质的定性和定量分析的研究思路。蛋白质组学的核心组成是系统识别一个细胞或组织中表达的每一个蛋白质,以及确定每个蛋白质的突出特征(比如丰度、修饰状态以及在多蛋白质复合体中的复杂状态等)。

每一个人类细胞中含有制造一个完整的人所需的全部信息。然而,并不是全部基因在所有细胞中都表达。一个细胞中表达两类基因:一类是必需功能蛋白质基因;另一类是型式细胞专一性功能蛋白质的基因。因此,一种生物有一个基因组,但有许多蛋白质组。任何蛋白质,即使只是同一个基因的产物,也可能存在多种形式,大多数蛋白质都以几种不同的修饰形式存在。这些修饰影响着蛋白质的结构、定位、功能和转换。蛋白质结构和功能的多样性是基因所无法比拟的,这也就决定了蛋白质研究的难度也是基因研究所无法比拟的。

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