藥物研究中的蛋白質(zhì)組學(xué)

內(nèi)容概要

本書主要介紹如何在藥物研發(fā)中應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)進(jìn)行新藥開發(fā)，不僅包括蛋白質(zhì)組相關(guān)技術(shù)、原理及其綜合運(yùn)用，還包括科研工作中必需的管理性知識(shí)。書中介紹了蛋白質(zhì)二維凝膠電泳、質(zhì)譜、液相色譜、芯片等蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的基本原理，以及這些技術(shù)相互之間的綜合運(yùn)用，還詳細(xì)介紹了它們?cè)诰唧w研究領(lǐng)域中的應(yīng)用和進(jìn)展。    本書可供生物化學(xué)、分子生物學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、免疫學(xué)、功能基因組學(xué)等生命科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究院所、高校教師、研究生和科研人員參考使用。

書籍目錄

譯者序序前言第一篇  簡(jiǎn)介　1  優(yōu)化蛋白質(zhì)組網(wǎng)絡(luò)管理，促進(jìn)藥物開發(fā)  　1.1  引言　  1.2  管理的任務(wù)和目標(biāo)　  1.3  網(wǎng)絡(luò)  　1.4  生物標(biāo)記物的評(píng)估　  1.5  藥物開發(fā)中蛋白質(zhì)組網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)  　1.6  管理網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)：腦蛋白質(zhì)組計(jì)劃    　1.6.1  國立基因組研究網(wǎng)絡(luò)：人腦蛋白質(zhì)組計(jì)劃　    1.6.2  人類蛋白質(zhì)組組織：國際腦蛋白質(zhì)組計(jì)劃　2  蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、存儲(chǔ)和交換  　2.1  引言　  2.2  蛋白質(zhì)分析工具  　  2.2.1  UniProt    　2.2.2  InterPro　    2.2.3  Proteome-Analysis I）atabase  　  2.2.4  Inteinational Protein Index　    2.2.5  Reactome  　2.3  數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和提取　  2.4  蛋白質(zhì)組學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)案  　2.5  通用蛋白質(zhì)組學(xué)標(biāo)準(zhǔn)（GPS）　  2.6  質(zhì)譜分析  　2.7  分子間的相互作用　  2.8  總結(jié)第二篇  蛋白質(zhì)組技術(shù)　3  差異凝膠電泳（DIGE）：臨床研究的新一代二維凝膠電泳  　3.1  引言　  3.2  差異凝膠電泳（新一代蛋白質(zhì)2-DE檢測(cè)技術(shù)）  　  3.2.1  DIGE CyDye最小量熒光標(biāo)記的應(yīng)用（CyDye最小量熒光的最小量標(biāo)記）    　3.2.2  DIGE CyDye飽和量熒光標(biāo)記的應(yīng)用　    3.2.3  DIGE蛋白質(zhì)組分析中統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用　4  生物質(zhì)譜：基礎(chǔ)研究及藥物研發(fā)相關(guān)技術(shù)  　4.1  引言　  4.2  電離理論  　  4.2.1  基質(zhì)輔助激光解吸電離（MALDI）　    4.2.2  電極噴射電離  　4.3  質(zhì)譜設(shè)備介紹　  4.4  蛋白質(zhì)鑒定方法  　4.5  用于比較和功能蛋白質(zhì)組學(xué)的定量質(zhì)譜　  4.6  代謝標(biāo)記法  　  4.6.1  N標(biāo)記　    4.6.2  細(xì)胞培養(yǎng)中含有穩(wěn)定同位素的氨基酸標(biāo)記（SILAC）  　4.7  化學(xué)標(biāo)記法　    4.7.1  蛋白質(zhì)水平的化學(xué)法同位素標(biāo)記  　  4.7.2  肽段水平的穩(wěn)定同位素標(biāo)記　  4.8  定量MS：解密蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用  　4.9  總結(jié)　5  蛋白質(zhì)組學(xué)中的多維液相柱色譜——我們身在何處？  　5.1  引言　  5.2  為何需要MD-LC／MS？  　5.3  MD-LC／MS方法的基本內(nèi)容　    5.3.1  概述  　  5.3.2  需要考慮的問題　    5.3.3  樣品的純化  　  5.3.4  MD-LC的多相系統(tǒng)選擇　    5.3.5  操作部分  　  5.3.6  尖端技術(shù)  含酶解技術(shù)　  5.4  MD-LC在蛋白質(zhì)組學(xué)中的應(yīng)用——現(xiàn)狀簡(jiǎn)介  　5.5  樣品的純化：克服蛋白質(zhì)組學(xué)分析“瓶頸”的方法　  5.6  總結(jié)　6  多肽組學(xué)技術(shù)及其在藥物研究中的應(yīng)用  　6.1  引言　  6.2  藥物研究中的肽　    6.2.1  肽的研究歷史  　  6.2.2  多肽的簡(jiǎn)易生化特性　    6.2.3  多肽藥物  　  6.2.4  多肽生物標(biāo)記物　    6.2.5  臨床多肽組學(xué)  　6.3  多肽組學(xué)技術(shù)的發(fā)展　    6.3.1  多肽分析方法進(jìn)展  　  6.3.2  多肽組學(xué)概論　    6.3.3  對(duì)內(nèi)源性多肽的Top-Down鑒定  　6.4  差異多肽組學(xué)的應(yīng)用　    6.4.1  藥物開發(fā)中的多肽組學(xué)  　  6.4.2  多肽組學(xué)在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用　  6.5  展望　　7  蛋白質(zhì)生物芯片在蛋白質(zhì)組學(xué)中的應(yīng)用  　7.1  引言　  7.2  技術(shù)概況  　  7.2.1  蛋白質(zhì)的固定和表面化學(xué)　    7.2.2  蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)印和檢測(cè)  　  7.2.3  芯片內(nèi)含物　  7.3  蛋白質(zhì)芯片的應(yīng)用  　7.4  對(duì)藥物研究和開發(fā)的貢獻(xiàn)　8  體外鑒定蛋白質(zhì)相互作用的研究進(jìn)展　  8.1  引言  　8.2  cAMP-依賴性蛋白激酶模型系統(tǒng)　  8.3  用SPR生物傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控相互作用  　8.4  藥物設(shè)計(jì)中的ITC　  8.5  高通量篩選工具一熒光極化  　8.6  Alpha篩選在藥物篩選上的應(yīng)用　  8.7  總結(jié)　9  完整細(xì)胞和組織中的分子網(wǎng)絡(luò)——生物學(xué)和藥物開發(fā)中的機(jī)遇　  9.1  引言  　9.2  一個(gè)關(guān)于細(xì)胞的比喻　  9.3  分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)圖：理論基礎(chǔ)  　9.4  設(shè)想會(huì)騎車的機(jī)器人　  9.5  以分子網(wǎng)絡(luò)模塊標(biāo)準(zhǔn)化為幾何目標(biāo)　  9.6  獲取功能信息：展望藥物研發(fā)第三篇  應(yīng)用　10  從靶標(biāo)到先導(dǎo)化合物　  10.1  引言  　10.2  材料和方法　    10.2.1  細(xì)胞和培養(yǎng)條件  　  10.2.2  體外活性檢測(cè)    　10.2.3  親和色譜　    10.2.4  電泳和蛋白質(zhì)鑒定  　  10.2.5  BIAcore分析　    10.2.6  酰基氰化物的合成  　10.3  結(jié)果　  10.4  討論　11  藥物研究中的差異磷酸化蛋白質(zhì)組分析法  　11.1  引言　  11.2  人類血小板的磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)  　  11.2.1  皮層肌動(dòng)蛋白　    11.2.2  調(diào)節(jié)性肌球蛋白輕鏈  　  11.2.3  蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶　  11.3  鑒定人體血小板中cAMp-和cGMP-依賴性蛋白質(zhì)激酶的底物  　11.4  分析野生型和基因敲除型小鼠的磷酸化蛋白質(zhì)組差異，鑒定抗炎治療的新型治療靶點(diǎn)　  11.5  總結(jié)　12  血清學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在腎細(xì)胞癌生物標(biāo)記物開發(fā)中的應(yīng)用  　12.1  引言    　12.1.1  腎細(xì)胞癌　  12.2  開發(fā)生物標(biāo)記物的方法  　12.3  采用不同蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)鑒定生物標(biāo)記物的優(yōu)點(diǎn)　  12.4  生物標(biāo)記物的類型  　12.5  腎細(xì)胞癌細(xì)胞系和活組織切片的蛋白質(zhì)組分析　  12.6  鑒定有差異表達(dá)的蛋白質(zhì)  　12.7  總結(jié)　13  細(xì)胞器蛋白質(zhì)組學(xué)在抗藥性研究中的應(yīng)用  　13.1  引言　    13.1.1  臨床問題及蛋白質(zhì)組學(xué)對(duì)策  　13.2  實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)　    13.2.1  細(xì)胞系  　  13.2.2  細(xì)胞器分離    　13.2.3  蛋白質(zhì)組分分離和鑒定　    13.2.4  蛋白質(zhì)豐度的定量比較  　13.3  二羥葸二酮耐受型MC卜7細(xì)胞中膜蛋白質(zhì)和核蛋白質(zhì)的變化　14  人體體液的臨床神經(jīng)蛋白質(zhì)組學(xué)：癡呆早期和鑒別診斷中的腦脊液和血液分析  　14.1  引言　  14.2  阿爾茨海默癥的神經(jīng)化學(xué)標(biāo)記物  　  14.2.1  p淀粉樣蛋白質(zhì)前體（p_APP）：代謝和對(duì)AD診斷的影響    　14.2.2  Tau蛋白質(zhì)及其磷酸化形式　    14.2.3  ApoE的基因型  　  14.2.4  其他可能的因子    　14.2.5  CST參數(shù)的綜合分析　    14.2.6  展望：尋找生物標(biāo)記物的新技術(shù)——質(zhì)譜（MS）、二維熒光差異凝膠電泳（DIGE）及多路技術(shù)（multiplexing）　  14.3  總結(jié)　15  蛋白質(zhì)組學(xué)在阿爾茨海默癥中的應(yīng)用  　15.1  引言　  15.2  蛋白質(zhì)組學(xué)分析  　  15.2.1  樣品制備　    15.2.2  二維電泳  　  15.2.3  蛋白質(zhì)定量　    15.2.4  基質(zhì)輔助激光解吸／電離飛行時(shí)間質(zhì)譜  　15.3  在AD中發(fā)生表達(dá)下調(diào)和修飾的蛋白質(zhì)　    15.3.1  突觸蛋白  　  15.3.2  導(dǎo)向蛋白　    15.3.3  信號(hào)傳導(dǎo)蛋白質(zhì)  　  15.3.4  氧化蛋白　    15.3.5  熱激蛋白  　  15.3.6  在淀粉樣斑中富集的蛋白質(zhì)　  15.4  不足之處　16  心臟蛋白質(zhì)組學(xué)  　16.1  心臟蛋白質(zhì)組學(xué)　    16.1.1  心臟2一D蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫  　  16.1.2  擴(kuò)張型心肌病　    16.1.3  心臟病的動(dòng)物模型  　  16.1.4  心臟亞蛋白質(zhì)組學(xué)　    16.1.5  人工培養(yǎng)心肌細(xì)胞的蛋白質(zhì)組學(xué)  　  16.1.6  心臟疾病和移植后心臟抗原的蛋白質(zhì)組學(xué)特性　    16.1.7  急性移植排斥反應(yīng)的標(biāo)記物  　16.2  血管蛋白質(zhì)組　    16.2.1  血管的蛋白質(zhì)組學(xué)  　  16.2.2  血管細(xì)胞的蛋白質(zhì)組學(xué)　    16.2.3  激光捕獲顯微分離（LCM）  　16.3  總結(jié)第四篇  市場(chǎng)　17  創(chuàng)新過程  　17.1  引言　  17.2  創(chuàng)新過程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)  　17.3  計(jì)劃　  17.4  市場(chǎng)吸引力  　17.5  市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位　  17.6  技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)地位  　17.7  加強(qiáng)契合性　  17.8  收益  　17.9  風(fēng)險(xiǎn)　  17.10  創(chuàng)新過程各個(gè)階段的應(yīng)交付成1  　17.11  篩選式過程　    17.11.1  確立評(píng)估項(xiàng)目（EvP）  　  17.11.2  晉升為探索性項(xiàng)目（EP）    　17.11.3  發(fā)展為進(jìn)展型項(xiàng)目（PP）　    17.11.4  進(jìn)入入市準(zhǔn)備階段  　17.12  總結(jié)索引圖版

章節(jié)摘錄

　　2　蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、存儲(chǔ)和交換：　　摘要：　　人類基因組序列的測(cè)定為人們提供了一個(gè)方向標(biāo)，從這個(gè)方向標(biāo)中我們得以找到那些在疾病的發(fā)生與發(fā)展過程中起著重要作用的蛋白質(zhì)，如潛在藥物靶點(diǎn)。最近，科學(xué)界將視角轉(zhuǎn)向了蛋白質(zhì)組學(xué)，所謂蛋白質(zhì)組就是指特定細(xì)胞在任意時(shí)刻的蛋白質(zhì)表達(dá)情況。蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)的產(chǎn)生變得越來越高通量化，而用于產(chǎn)生并分析這些數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和技術(shù)也變得更加復(fù)雜。這一領(lǐng)域中的科研人員必須借助于工具的幫助才能使他們順利辨認(rèn)蛋白質(zhì)序列的功能。與此同時(shí)，研究者已經(jīng)開始認(rèn)識(shí)到需要以一種有效的方式來準(zhǔn)確地描述、存儲(chǔ)和交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將其與公共數(shù)據(jù)資源相連接。人類蛋白質(zhì)組研究組織的蛋白質(zhì)組學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)案專門為此設(shè)立了開發(fā)這一標(biāo)準(zhǔn)的基金會(huì)，幫助研究者實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)描述及數(shù)據(jù)交換。這些標(biāo)準(zhǔn)一旦建立，就會(huì)開設(shè)公共數(shù)據(jù)庫，研究者可以在論文正式發(fā)表前就將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存放于此。研究者可以從這些數(shù)據(jù)中獲得參考數(shù)據(jù)，例如，下載健康組織的數(shù)據(jù)，通過將其與不同疾病組織數(shù)據(jù)的比較，確定疾病發(fā)生與發(fā)展的臨床標(biāo)記?！　?．1 引言：　　當(dāng)科學(xué)家們首次將人類蛋白質(zhì)組‘圖譜提到正式議事日程上時(shí)（Clark，1981），他們只針對(duì)建立那些在細(xì)胞和組織中相對(duì)大量表達(dá)的蛋白質(zhì)庫的技術(shù)能力進(jìn)行了討論。這些蛋白質(zhì)庫中的很多蛋白質(zhì)都是以前未知的新蛋白質(zhì)，研究者對(duì)這些新蛋白質(zhì)的功能、表達(dá)及其在細(xì)胞內(nèi)的代謝尚一無所知。在隨后的20多年時(shí)間里，研究者們成功地獲得了許多模式生物的基因組全長(zhǎng)序列，這些數(shù)據(jù)及其相應(yīng)注釋已經(jīng)成為公共資源。很多蛋白質(zhì)序列分析工具為研究者提供了揭示新序列功能的有效途徑，InterPro（．Mtllder et aL，2005）就是一個(gè)很好的例子。蛋白質(zhì)分離技術(shù)的進(jìn)步使研究者可以檢測(cè)出只在一定時(shí)期短暫且低量表達(dá)的蛋白質(zhì)，除此以外，由胞內(nèi)或胞外環(huán)境作用產(chǎn)生的蛋白質(zhì)間相互作用及蛋白質(zhì)在代謝過程中相關(guān)的變化信息也可以因此而得以檢測(cè)。高通量技術(shù)使研究者能夠?qū)M織及組織狀態(tài)進(jìn)行探究，繪制出更為精細(xì)的動(dòng)態(tài)蛋白質(zhì)合成及降解圖，以及在此過程中的亞細(xì)胞定位變化和翻譯后修飾（posttranslational modification，PTM）。

編輯推薦

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