人类基因组计划与蛋白质组学.ppt

人类基因组计划与蛋白质组学人类基因组计划与蛋白质组学 1ppt课件.一一、人类基因组计划人类基因组计划 二二、基因组学之后的蛋白质组学基因组学之后的蛋白质组学 三三、蛋白质组学与人类疾病研究蛋白质组学与人类疾病研究 2ppt课件.1.1.基因组（基因组（genome）：）：指一个细胞单倍指一个细胞单倍型所包含的全部遗传信息，即型所包含的全部遗传信息，即DNA或或RNA编码的遗传信息。编码的遗传信息。2.课题的提出课题的提出3.参与该课题的国家参与该课题的国家 4.完成情况完成情况5.课题结束后一些主要遗留问题课题结束后一些主要遗留问题。3ppt课件.1.1.蛋白质组（蛋白质组（proteome是指一个细胞一生是指一个细胞一生中所表达的蛋白质的总和。中所表达的蛋白质的总和。2.2.蛋白质组学（蛋白质组学（proteomics）：）：是研究蛋白组是研究蛋白组的一个新的领域，主要研究蛋白质的特性，包括的一个新的领域，主要研究蛋白质的特性，包括蛋白质表达水平、氨基酸序列、翻译后加工和蛋蛋白质表达水平、氨基酸序列、翻译后加工和蛋白质相互作用，在蛋白质水平上了解细胞的各项白质相互作用，在蛋白质水平上了解细胞的各项功能、各种生理生化过程以及疾病的病理过程等。功能、各种生理生化过程以及疾病的病理过程等。3 3.蛋白质组学研究有着十分重要的意义。蛋白质组学研究有着十分重要的意义。4 4.蛋白质组学研究的复杂性。蛋白质组学研究的复杂性。4ppt课件.基基因因的的产产物物是是蛋蛋白白质质，生生物物的的表表型型要要通通过过蛋蛋白白质质来来体体现现。对对于于某某些些基基因因，由由于于转转录录后后加加工工和和翻翻译译后后加加工工，一一个个基基因因有有着着一一个个以以上上的的蛋蛋白白质质产产物物。很很多多疾疾病病不不是是由由于于基基因因变变异异，而而是是蛋蛋白白质质的的结结构构、功功能能、定定位位或或表表达达发发生生了了变变化化。蛋蛋白白质质组组学学能能够够通通过过氨氨基基酸酸序序列列结结合合基基因因组组学学数数据据库库确确定定编编码码该该蛋蛋白白质质的的基基因因；能能够够推推测测某某种种未未知知蛋蛋白白质质的的功功能能；能能够够探探明明各各种种调调控控机机理理和和生生化化途途径径，在在分分子子水水平平上上探探索索疾疾病病发发生生过过程程；还还能能够够通通过过对对药药物物作作用用所所诱诱导导的的基基因因产产物物以以及及其其翻翻译译后后加加工工进进行行分分析析，寻寻找找药药物物作作用用的的专专一一靶靶点点，从从而而大大大大加加速速和和简化新药发现的过程简化新药发现的过程。5ppt课件.研研究究蛋蛋白白质质组组是是一一件件非非常常艰艰巨巨的的工工作作，首首先先得得识识别别基基因因；其其次次要要研研究究基基因因所所表表达达的的蛋蛋白白功功能能；三三是是要要找找出出哪哪个个基基因因在在什什么么条条件件下下在在哪哪种种类类型型的的细细胞胞中中表表达达；四四是是某某种种蛋蛋白白在在什什么么条条件件下下在在哪哪种种细细胞胞中中出出现现；五五是是找找出出相相互互作作用用的的两两种种或或更更多多种种蛋蛋白白质质，或或者者哪哪种种蛋蛋白白质质与与哪哪部部分分DNA相相互互作作用用，最最后后确确定定蛋蛋白白质的工作原理质的工作原理。6ppt课件.1.肿瘤肿瘤2.心血管病心血管病3.病原微生物与传染病病原微生物与传染病 4.神经病理学神经病理学 5.生殖与生理生殖与生理7ppt课件.恶性肿瘤发生过程包括许多基因突变从恶性肿瘤发生过程包括许多基因突变从而导致蛋白质的表达、结构和功能改变，最而导致蛋白质的表达、结构和功能改变，最终导致细胞周期失控，调亡能力下降，细胞终导致细胞周期失控，调亡能力下降，细胞浸润转移能力加强。蛋白质组学可以分析、浸润转移能力加强。蛋白质组学可以分析、鉴定肿瘤细胞的蛋白质分子变化，为肿瘤的鉴定肿瘤细胞的蛋白质分子变化，为肿瘤的预防、诊断、治疗及预后提供极有价值的信预防、诊断、治疗及预后提供极有价值的信息。息。8ppt课件.在化学诱导的大鼠肝癌模型中，肝癌细胞表在化学诱导的大鼠肝癌模型中，肝癌细胞表达一个醛糖还原酶样蛋白，分子量为达一个醛糖还原酶样蛋白，分子量为35kDa，等电点为等电点为7.4。而正常肝脏细胞和其它正常组织。而正常肝脏细胞和其它正常组织中醛糖还原酶分子量为中醛糖还原酶分子量为37kDa，等电点为等电点为6.8。免疫组织化学研究发现，在癌前期和肝癌早期免疫组织化学研究发现，在癌前期和肝癌早期阶段，病变细胞已经开始高水平地表达醛糖还阶段，病变细胞已经开始高水平地表达醛糖还原酶样蛋白。原酶样蛋白。9ppt课件.对正常肾细胞和肾癌细胞的蛋白对正常肾细胞和肾癌细胞的蛋白质组比较研究表明，有质组比较研究表明，有4种蛋白在正常种蛋白在正常肾细胞中表达，而在肾癌细胞中则不肾细胞中表达，而在肾癌细胞中则不表达。这表达。这4种蛋白是泛醇细胞色素种蛋白是泛醇细胞色素c还还原酶、线粒体原酶、线粒体NADH-辅酶辅酶Q氧化还原氧化还原酶复合物酶复合物I和两种未知蛋白。和两种未知蛋白。10ppt课件.蛋蛋白白质质组组学学研研究究还还发发现现，有有32种种蛋蛋白白质质在在乳乳腺腺癌癌细细胞胞中中表表达达，而而在在正正常常乳乳腺腺细细胞胞中中不不表表达达。细细胞胞角角蛋蛋白白（CK7、CK 8、CK15、CK18）和和原原肌肌球球蛋蛋白白的的表表达达水水平平随随乳乳腺腺肿肿瘤瘤的的恶恶变变程程度度的的升升高高而而下下降降。增增殖殖细细胞胞核核抗抗原原（PCNA）和和一一些些应应激激蛋蛋白白HSP90、pHSP60在在浸浸润性乳腺癌细胞中特异性高表达。润性乳腺癌细胞中特异性高表达。11ppt课件.卵巢肿瘤可以分为良性、交界性和卵巢肿瘤可以分为良性、交界性和恶性肿瘤。恶性肿瘤。PCNA、癌蛋白癌蛋白18（OP18）和应激蛋白和应激蛋白HSP90、pHSP60在恶性卵巢肿瘤中的表达水平在恶性卵巢肿瘤中的表达水平升高，而原肌球蛋白升高，而原肌球蛋白-1、原肌球蛋白、原肌球蛋白-2在交界性和恶性肿瘤中的表达水平下降在交界性和恶性肿瘤中的表达水平下降。12ppt课件.扩张性心肌病（扩张性心肌病（DCM）是一种严重的心是一种严重的心脏病，病理机制复杂，有多种致病因素，需要脏病，病理机制复杂，有多种致病因素，需要作大量的样品分析。从作大量的样品分析。从1990年至今，各个实验年至今，各个实验室作了大量研究，获得了室作了大量研究，获得了DCM患者和正常人患者和正常人心肌细胞的蛋白质组图谱，共发现心肌细胞的蛋白质组图谱，共发现3300种蛋白种蛋白斑点，对其中斑点，对其中150种作了氨基酸序列分析，建种作了氨基酸序列分析，建立了一个有立了一个有150种鉴定蛋白质的人类心肌细胞种鉴定蛋白质的人类心肌细胞蛋白质组图谱图谱数据库。以及发现有蛋白质组图谱图谱数据库。以及发现有25种蛋种蛋白在白在DCM患者和正常人心肌细胞的表达水平患者和正常人心肌细胞的表达水平有显著性差异，鉴定其中有显著性差异，鉴定其中12种，有种，有9种属于种属于HSP27家族，在家族，在DCM患者细胞中表达水平升高患者细胞中表达水平升高或降低或降低。13ppt课件.多多年年来来，世世界界卫卫生生组组织织（WHO）一一直直强强调调感感染染性性疾疾病病的的研研究究十十分分重重要要。病病原原微微生生物物的的致致病病因因子子、抗抗原原和和疫疫苗苗的的研研究究十十分分重重要要。迄迄今今为为止止，已已有有18种种微微生生物物的的基基因因组组经经过过全全部部序序列列分分析，析，60多种正在研究之中。多种正在研究之中。在在对对幽幽门门螺螺旋旋杆杆菌菌进进行行的的研研究究中中发发现现，有有20种种幽幽门门螺螺旋旋杆杆菌菌蛋蛋白白能能够够与与感感染染了了该该菌菌的的患患者者血血清清发发生生反反应应。这这些些蛋蛋白白可可能能作作为为生生产产高高反反应性的抗幽门螺旋杆菌疫苗的抗原。应性的抗幽门螺旋杆菌疫苗的抗原。14ppt课件.全球大约有全球大约有30%的人是弓形虫携带者。的人是弓形虫携带者。弓形虫可以通过孕妇感染胎儿，因此对孕妇弓形虫可以通过孕妇感染胎儿，因此对孕妇是否感染了弓形虫的检测非常重要。但是，是否感染了弓形虫的检测非常重要。但是，目前采用的检测手段仅限于血清学筛选和目前采用的检测手段仅限于血清学筛选和PCR法。这两种方法只能检测到法。这两种方法只能检测到10%的感染的感染孕妇。双向电泳并银染法和免疫杂交技术研孕妇。双向电泳并银染法和免疫杂交技术研究弓形虫感染患者血清的结果发现，究弓形虫感染患者血清的结果发现，9种弓形种弓形虫蛋白出现于所有的血清样品中，其中虫蛋白出现于所有的血清样品中，其中7种与种与疾病的不同时期有关。这些弓形虫蛋白可以疾病的不同时期有关。这些弓形虫蛋白可以用作诊断标记用作诊断标记。15ppt课件.在已有的正常人脑蛋白质组数据库中，在已有的正常人脑蛋白质组数据库中，400个蛋白斑点属于个蛋白斑点属于180种蛋白质。这些蛋白都是种蛋白质。这些蛋白都是细胞质膜蛋白或线粒体蛋白。在老年痴呆症患细胞质膜蛋白或线粒体蛋白。在老年痴呆症患者的大脑组织中，者的大脑组织中，75种蛋白质的表达水平上升，种蛋白质的表达水平上升，35种下降，种下降，9种特异性表达。精神分裂症患者种特异性表达。精神分裂症患者的大脑组织中，的大脑组织中，8种蛋白质的表达水平上升，种蛋白质的表达水平上升，8种下降。镇静剂结合抑制蛋白在上述两类患者种下降。镇静剂结合抑制蛋白在上述两类患者的大脑中的表达水平下降的大脑中的表达水平下降。16ppt课件.生殖系统的疾病，如卵泡不着床、流产、生殖系统的疾病，如卵泡不着床、流产、不育、子宫内膜炎等，不是由于遗传变异不育、子宫内膜炎等，不是由于遗传变异而是由于蛋白质表达、定位发生了差错，而是由于蛋白质表达、定位发生了差错，许多分子水平的变化依赖于关键蛋白的翻许多分子水平的变化依赖于关键蛋白的翻译后修饰。因此，蛋白质组学也使用于生译后修饰。因此，蛋白质组学也使用于生殖系统的疾病。目前对生殖细胞发生、受殖系统的疾病。目前对生殖细胞发生、受精、胚胎发育及子宫内膜的初步研究已经精、胚胎发育及子宫内膜的初步研究已经取得了一些成果取得了一些成果。17ppt课件.此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！