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微波蛋白质水解系统

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微波蛋白质水解系统相关的论坛

  • 有关蛋白质与蛋白质水解物理化指标的理解

    [color=#444444]检测单上有两个指标的意思不是很理解,“相对分子质量小于1000的蛋白质水解物”所占比例为80%,而“蛋白质(以干基计),%”为70%。为什么蛋白质(以干基计)的数值还要更低呢。[/color]

  • 【求助】蛋白质沉淀和水解蛋白质结合物的应用规则

    在前处理中,内脏组织大多杂质很多,需要沉淀蛋白质,沉淀后离心,提上清夜再萃取,但内源性物质中的待检物同时也会和蛋白质成结合状态,需要水解,再萃取。所以请问如果我先沉淀了蛋白,那么会不会把成结合状态的待检物一同沉淀,损失待检物。在运用中如何处理蛋白质杂质和蛋白质结合物的前处理问题?

  • 微波协助蛋白质水解

    水解猪肉做氨基酸测定,使用微波消解法加快反应速度,为什么会有罐子内部打火情况产生。 迷茫

  • 蛋白质氨基酸酸水解前处理的研究

    [align=center][b][font=楷体]全自动氨基酸水解前处理研究[/font][/b][/align][align=center][font=楷体]-[/font][font=楷体]上海港岸仪器技术有限公司-[/font][/align][align=center][font=宋体] [/font][/align][font=黑体]一、背景介绍[/font][font=宋体][color=#333333][back=white]蛋白质是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质水解成[/back][/color][/font][font=宋体][color=black][back=white]氨基酸,氨基酸是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物,化学式是RCHNH2COOH。羧酸碳原子上的氢原子被氨基取代后形成的化合物。经蛋白质水解后得到的氨基酸都是α-氨基酸,而且仅有二十二种,包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸,它们是构成蛋白质的基本单位。[/back][/color][/font][font=宋体][color=black][back=white]氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质,比蛋白质更易于为动物消化系统吸收。因此食品中氨基酸的含量,是评价食品的品质的重要参数。对于某些特殊的群体,需要服用氨基酸功能食品或者药物来补充氨基酸,维持健康治疗疾病。[/back][/color][/font][font=宋体][color=black][back=white]在氨基酸功能食品和药物的研究和生产过程中,需要测定氨基酸的含量,用来评价和保证食品或者药品的功能疗效。[/back][/color][/font][align=left][font=宋体][color=#191919]测定蛋白质中的总氨基酸,必须先把蛋白质水解成游离氨基酸。[/color][/font][font=宋体][color=#333333][back=white]蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应,中间产物是多肽,最后得到多种α-氨基酸,它是溶于水的[/back][/color][/font][font=宋体][color=#191919]。[/color][/font][font=宋体][color=#333333][back=white]加盐酸的作用是使蛋白质的肽键断裂,从而形成氨基酸。[/back][/color][/font][font=宋体][color=#191919]水解的方法有:酸水解、碱水解和酶水解方法,其中以酸水解法的应用最为广泛。[/color][/font][font=宋体]国标[/font][font=宋体]GB5009.124—2016[/font][font=宋体]对食品中氨基酸,[i][font=宋体][color=#333333]GB/T18246-2019[/color][/font][font=宋体][color=#333333]对饲料中总氨基酸和游离氨基酸[/color][/font][/i]进行测定,[/font][font=宋体]前处理都[/font][i][font=宋体][color=#333333]规定了先要对样品进行酸水解。[/color][/font][/i][/align][align=left][font=黑体]二、目前通常的做法有以下三种:[/font][/align][align=left][font=宋体]2.1 [/font][font=宋体]往水解管里面加入待测样品和试剂,充氮气,拧上盖。放入烘箱里面加热处理。[/font][font=宋体]水解后,使用氮吹浓缩仪或者平行蒸发仪进行浓缩或者减压蒸干。[/font][font=宋体]如下图:[/font][/align][align=center][img=文本框: 氮气瓶"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif[/img][img=文本框: 烘箱"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/img][img=文本框: 水解管"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/img][font=Tahoma][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpg[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image012.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image014.gif[/img][/font][/align][align=left][font=宋体]2.2[/font][font=宋体]特殊水解管带气阀和气体接口。将气管先后分别连接真空泵和氮气瓶,通过气阀控制防止空气流入水解管。然后再放入烘箱加热水解。[/font][font=宋体]水解后,使用氮吹浓缩仪或者平行蒸发仪进行浓缩或者减压蒸干。[/font][font=宋体]详情如下图:[/font][/align][align=center][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image015.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image016.gif[/img][img=文本框: 水解管"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image017.gif[/img][img=文本框: 烘箱"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image018.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image019.gif[/img][img=文本框: 氮气瓶"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image020.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image021.gif[/img][font=Tahoma][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image023.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image025.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image026.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image027.gif[/img][/font][/align][align=center][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image028.gif[/img][img=文本框: 平行蒸发仪"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image029.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image030.gif[/img][img=文本框: 真空泵"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image031.gif[/img][img=文本框: 气管"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image032.gif[/img][font=Tahoma][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image033.gif[/img][/font][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image034.gif[/img][font=Tahoma][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image036.gif[/img][/font][font=宋体][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image038.gif[/img][/font][/align][font=宋体]2.3[/font][font=宋体]利用酒精喷灯烧结水解管[/font][font=宋体],同时先抽真空,后充氮气。再放入烘箱水解。水解完了后,使用氮吹浓缩仪或者平行蒸发仪进行浓缩或者减压蒸干。如下图所示:[/font][align=center][img=文本框: 氮气瓶"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image039.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image040.gif[/img][img=文本框: 平行蒸发仪"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image041.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image042.gif[/img][img=文本框: 烘箱"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image043.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image044.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image045.gif[/img][img=文本框: 酒精喷灯"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image046.gif[/img][img=文本框: 水解管"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image047.gif[/img][img=文本框: 气管"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image048.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image049.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image050.gif[/img][img=文本框: 真空泵"onclick ="upload(this)]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image051.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image052.gif[/img][font=Tahoma][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image054.gif[/img][/font][font=Tahoma][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image055.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image056.gif[/img][/font][font=宋体][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image057.gif[/img][/font][font=Tahoma][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image058.gif[/img][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image059.gif[/img][/font][/align][font=黑体]三、上述常用方法的缺陷[/font][font=宋体]3.1 评价基础:[/font][font=宋体]蛋白质水解过程中要抽真空充氮气,排除空气。因为空气中的氧气会对蛋白质造成负面影响。这种影响被称为共价键修饰。具体来说,就是破坏蛋白质的分子结构,修饰蛋白质氨基酸侧链,蛋白质多肽链断裂,蛋白质分子间交联聚合等,因而影响消化等。[/font][font=宋体]水解过程是在高温(100~150℃)和强酸碱的环境下长时间(20~24小时)作用下进行的,以保证蛋白质在强酸碱的作用下充分水解成多肽片段并最终转化成溶于水的氨基酸产物。借以确保测试的结果准确。[/font][font=宋体]水解结束后,还需要用到浓缩仪或者平行蒸发仪对样品进行抽干浓缩操作。[/font][font=宋体]3.2 现在水解方法和设备评价:[/font][font=Symbol] [/font][font=宋体]残留氧气影响水解程度:方法一往水解管里面充氮气,势必有相当容量的氧气未被挤压出去。方法二插拔管接口和气管中残留了氧气,伴随着氮气注入了水解管。方法三也存在方法二相似的问题,酒精灯燃烧未必耗尽了水解管的氧气,可能有一定氧气残留量。如上所述,氧气会造成水解不充分,甚至失败。[/font][font=Symbol] [/font][font=宋体]加热不均匀影响水解程度:烘箱空间比较大,导致内部空间各点的温度有差异。引发水解管加热不均匀,导致水解不充分,甚至实验失败。[/font][font=Symbol] [/font][font=宋体]操作繁琐,效率不高:方法二和三,操作过程复杂,设计的设备众多。过程中按顺序需要插拔气管,开关气阀,控制真空泵开关,氮气开关,点灯,手持试管等。还要看气压参数。一个人难以独立完成,需要有人配合。[/font][font=Symbol] [/font][font=宋体]实验室及人身安全存在风险:频繁的插拔气管,开关阀门,使用明火,切开水解管取样等操作都存在危及实验室和人员安全的风险。烘箱的寿命,在长时间的高强度的使用中,有短路造成火灾的隐患。样品的安全也会受到威胁。[/font][font=Symbol] [/font][font=宋体]经济性探讨:水解处理中,要使用大量的设备:各种阀,专用水解管和烘箱的损耗,氮吹浓缩仪,旋转蒸发仪,平行蒸发仪等;人力资源的投入大,劳动强度大,风险系数高等。以上因素的综合影响,可能会导致成本高。[/font][font=黑体]四、新技术的研发探讨[/font] [table][tr][td][img]file:///C:/Users/hqh7929/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image061.jpg[/img][/td][/tr][/table] [font=隶书] [/font][font=隶书]全自动氨基酸水解仪[/font][font=隶书]Hydrolyzer-20[/font][font=宋体]本新技术主要实现了以下功能:[/font][font=宋体]1[/font][font=宋体]、抽真空和充氮气的全自动地无缝地切换,从根本上确保了对于氧气干扰的彻底排除。[/font][font=宋体]2[/font][font=宋体]、氨基酸水解管,及管盖的密封设计,使得各个管之间的并联密闭。氨基酸水解的整个过程,都在按压氮气的密封下进行。[/font][font=宋体]3[/font][font=宋体]、加热腔体一体成型,同时可以处理20个样品。[/font][font=宋体]4[/font][font=宋体]、温控设计,对功率进行了精确计算,保证安全和充分水解兼顾。[/font][font=宋体]5[/font][font=宋体]、触摸屏界面,操作简便,易学易用。[/font][font=宋体]6[/font][font=宋体]、整个水解处理的方法,完全符合国标的要求,较好地保证了结果的准确。[/font][font=黑体]五、技术效果[/font][font=宋体]1[/font][font=宋体]、样品充分加热水解:加热腔体的独特设计,底部球面加工,使得水解管底部侧壁充分均匀受热,对氨基酸水解管的全方位的包裹加热,确保样品的充分水解。[/font][font=宋体]2[/font][font=宋体]、排除了氧气的干扰:真空系统的精心设计,使得全部水解管及抽、充、排气的内部空间形成了一个密封空间;这样的设计,就可以保证完全按照国标要求来抽真空抽氮气。彻底保证了样品在无氧环境下充分彻底地完成水解。[/font][font=宋体]3[/font][font=宋体]、排除火灾风险:独特的温控设计,确保加热的温度可控;科学的加热块功率计算和设计,保证即使是加热块失控也不会发生火灾。彻底摒弃了明火烧结的方法,让水解实验室符合消防要求,杜绝了火灾的隐患。[/font][font=宋体]4[/font][font=宋体]、全流程操作的简化:抽真空,充氮气,加热,抽干等步骤按设置参数全自动次第完成,一气呵成。较大地简化优化水解过程。[/font][font=宋体]5[/font][font=宋体]、更加经济高效:该产品可以一机多用,替代了酒精灯,烘箱,氮吹或者旋转蒸发浓缩仪,平行蒸发仪等。节省设备采购维修费用。减少了劳动强度和人工的投入。水解过程的效率更高品质更好。[/font][align=left][font=宋体]6[/font][font=宋体]、确保操作人员的安全:如上所述该设备规避了火灾隐患,不再需要对试管烧结破开,水解过程的全密闭无异味等。这些优势,能较好的避免出现人员遭受伤亡的情况发生。[/font][/align]

  • 蛋白质氨基酸残基组成分析以及蛋白预测软件

    http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/09/06/A1378379551.jpg 氨基酸是蛋白质的基础组成单位,通过研究蛋白质中氨基酸的性质和组成来预测蛋白质的结构和功能,蛋白质氨基酸残基组成分析主要是通过氨基酸分析仪来完成的,本文推荐了2个基于氨基酸组成进行蛋白质预测软件。基于氨基酸组成的蛋白质预测软件根据组成蛋白质的20种氨基酸的物理和化学性质可以辨析电泳等实验中的未知蛋白质,也可以分析已知蛋白质的物化性质。ExPASy工具包包涵的程序:AACompIdent:与把氨基酸序列在SWISS-PROT库中搜索不同,AACompIdent工具利用未知蛋白的氨基酸组成去确认具有相同组成的已知蛋白。该程序分析时需提交的相关信息包括:蛋白质的氨基酸组成、等电点pI和分子量(如果知道)、正确的物种分类及特别的关键词。此外,用户还需在六种氨基酸“组合”中作出选择,这影响到分析如何进行。例如,某种“组合”会把残基Asp/Asn(D/N)和Gln/Glu(Q/E)组合成 Asx(B)和Glx(Z);或者某种残基会在分析中被完全除去。对数据库中的每一个蛋白序列,算法会对其氨基酸组成与所查询的氨基酸组成的差异打分。由电子邮件返回的结果被组织成三级列表:第一张列表中的蛋白都基于特定的物种分类而不考虑pI和分子量;第二张列表包含了不考虑物种分类、pI和分子量的全体蛋白;第三张列表中的蛋白不但基于特定物种分类,并且将 pI和分子量也考虑在内。虽然计算所得结果各不相同,但零分表明了该序列与提出的组成完全相符。AACompSim:AACompIdent的一个变种,AACompSim提供类似的分析,但与前者以实验所得的氨基酸组成为依据进行搜索不同,后者使用SWISS-PROT中的序列为依据。有报道称,氨基酸组成在物种之间是十分保守的(Cordwell等,1995),并且通过分析氨基酸的组成,研究者能从低于25%序列相似性的蛋白之间发现弱相似性(Hobohm和Sander,1995)。因此,在“传统的”数据库搜索基础上辅以组成分析,能为蛋白质之间关系提供更多见解。PROSEARCH:PROPSEARCH也提供基于氨基酸组成的蛋白质辨识功能。用144种不同的物化性质来分析蛋白质,包括分子量、巨大残基的含量、平均疏水性、平均电荷等,把查询序列的这些属性构成的“查询向量”与SWISS-PROT和PIR中预先计算好的各个已知蛋白质的属性向量进行比较。这个工具能有效的发现同一蛋白质家族的成员。可以通过Web使用这个工具,用户只需输入查询序列本身。分子量搜索(MOWSE)分子量搜索(MolecularWeightSearch,MOWSE)算法利用了通过质谱(MS)技术获得的信息。利用完整蛋白质的分子量及其被特定蛋白酶消化后产物的分子量,一种未知蛋白质能被准确无误地确认,给出由若干实验才能决定的结果。由于未知蛋白无需再全部或部分测序,这一方法显著地减少了实验时间。MOWSE的输入是一个纯文本文件,包含一张实验测定的肽段列表,分子量范围在0.7到4.0Kda之间。计算过程基于在OWL非冗余蛋白质序列库中包含的信息。打分基于在一定分子量范围内蛋白中一个片段分子量出现的次数。输出的结果是得分最佳的30个蛋白的列表,包括它们在OWL中的条目名称、相符肽段序列、和其它统计信息。模拟研究得出在使用5个或更少输入肽段分子量时,准确率为99%。该搜索服务可通过向mowse@daresburg.ac.uk发送电子邮件实现。为获得更多关于查询格式的细节信息,可以相该地址发送电子邮件,并在消息正文中写上“help”这个词。蛋白质氨基酸组成分析用盐酸在110 ℃将蛋白或多肽水解成游离的氨基酸,用氨基酸分析仪测定各氨基酸的含量。采用经典的阳离子交换色谱分离、茚三酮柱后衍生法,对蛋白质水解液及各种游离氨基酸的组分含量进行分析。仪器基本结构同普通HPLC相似,但针对氨基酸分析进行了细节优化(例如氮气保护、惰性管路、在线脱气、洗脱梯度及柱温梯度控制等等)通常细分为两种系统:蛋白水解分析系统(钠盐系统)和游离氨基酸分析系统(锂盐系统),利用不同浓度和pH值的柠檬酸钠或柠檬酸锂进行梯度洗脱。其中钠盐系统一次最多分析约25种氨基酸,速度较快,基线平直度好;锂盐系统一次最多分析约50种氨基酸,速度较慢,基线一般不如钠盐系统好。分析效果:从目前已知的氨基酸分析方法比较来看,除灵敏度(即最低检测限)比HPLC柱前衍生方法稍低以外(HPLC:0.5 pmol;氨基酸分析仪:10 pmol),其他如分离度、重现性、操作简便性、运行成本等方面,都优于其他分析方法。蛋白质氨基酸残基组成分析的主要步骤包括:首先是蛋白被水解为氨基酸,其次是采用离子色谱等方法进行游离的氨基酸含量和组成的分析。总之利用蛋白可以分析氨基酸,利用氨基酸也可以研究蛋白质。

  • 蛋白修饰与蛋白质鉴定

    现在,在实验研究基础上,借助多方面的生物信息学方法,可以快速高通量的预测和进行蛋白质鉴定蛋白翻译后修饰。分泌蛋白和膜相关蛋白附着于细胞膜上的或将被排泄出去的蛋白质是由细胞内质网膜上附着的核糖体合成。附着有核糖体的内质网被称为糙面型内质网。这类蛋白质都含有一个N-末端(或氨基端),我们称之为信号序列或信号肽。这个信号肽通常情况下含有13-36个主要疏水性残基,同时它含有多蛋白复合物,我们称之为信号识别粒子(SRP)。这种信号肽在通过内质网膜之后会被去除。信号肽的去除过程是在信号肽酶催化作用下完成的。含有一个信号肽的蛋白质被称为前蛋白,有别于原蛋白。然而,某些用于分泌的蛋白在分泌之后会进一步被蛋白水解,因此包含有原蛋白的序列。这类蛋白质被称为前原蛋白。蛋白水解性裂解许多蛋白质在翻译之后会经历水解性裂解过程。其中最为简单的形式是去除起始蛋氨酸。许多蛋白质合成了不活跃的前体细胞,这些细胞只能在合适的生理条件下通过限制性蛋白水解过程产生活性。在凝血过程中使用到的胰腺酶和酶类就是后者的例证。多肽去除时产生活性的不活跃的前体蛋白,我们称之为原蛋白。前原蛋白的翻译后加工过程的一个复杂的例子就是脑垂体分泌合成的前阿黑皮素原的裂解过程(有关前阿黑皮素原的讨论,见肽类激素页)。这类前原蛋白经过复杂的裂解,根据合成的前阿黑皮素原的细胞定位而不同,其路径也有所不同。另一个前原蛋白的例子就是胰岛素。由于胰岛素是由胰腺分泌的,因此它有一个前肽。随着含24个氨基酸的信号肽的裂解,这类蛋白也折叠成了胰岛素原。胰岛素原进一步分裂,产生活跃的胰岛素,它包含两个肽链,由二硫键进行连接。但仍有其他的蛋白(酶类)被合成为非活跃的前体细胞,被称为酶原。酶原在蛋白水解性裂解时会产生活性,在凝血串联蛋白质链的若干蛋白质中都会发生这种现象。甲基化作用蛋白翻译后的甲基化过程主要发生在氮原子和氧原子上。活性甲基供体是活性腺苷甲硫胺酸(SAM)。最常见的甲基化作用发生在赖氨酸残基的ε-amine上。脱氧核糖核酸组蛋白中赖氨酸残基的甲基化作用可调节核染色质结构,因此可调节其转录活性。赖氨酸原本被认为是一种常设共价标记,可提供长期信号,甚至包括转录记忆时的组蛋白依赖机制。然而,最近的临床研究表明赖氨酸甲基化作用与其他共价修饰体相似,作用时间短,并能通过反脱甲基化活动进行动态调节。最近的组学研究发现表明,赖氨酸残基的甲基化作用不仅发生在核染色质层面,而且还通过修订转录因子影响基因表达。组氨酸的咪唑环,精氨酸的胍基部分以及谷氨酸盐和天冬氨酸盐的R组酰胺(R-group amides )上,都发现了额外的氮甲基化作用。谷氨酸盐和天冬氨酸盐的R组羧化物也会发生氧甲基化作用并形成甲基酯。蛋白可能在半胱氨酸的R[

  • 蛋白质组,蛋白质组学及研究技术路线

    基因组(genome)包含的遗传信息经转录产生mRNA,一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的mRNA称为转录子组(transcriptome)。很显然,不同细胞在不同生理或病理状态下转录子组包含的mRNA的种类不尽相同。mRNA经翻译产生蛋白质,一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的蛋白质称为蛋白质组(proteome)。同理,不同细胞在不同生理或病理状态下所表达的蛋白质的种类也不尽相同。蛋白质是基因功能的实施者,因此对蛋白质结构,定位和蛋白质-蛋白质相互作用的研究将为阐明生命现象的本质提供直接的基础。生命科学是实验科学,因此生命科学的发展极大地依赖于实验技术的发展。以DNA序列分析技术为核心的基因组研究技术推动了基因组研究的日新月异,而以基因芯片技术为代表的基因表达研究技术为科学家了解基因表达规律立下汗马功劳。在蛋白质组研究中,二维电泳和质谱技术的黄金组合又为科学家掌握蛋白质表达规律再铸辉煌。蛋白质组学(proteomics)就是指研究蛋白质组的技术及这些研究得到的结果。蛋白质组学的研究试图比较细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同,对相关蛋白质进行分类和鉴定。更重要的是蛋白质组学的研究要分析蛋白质间相互作用和蛋白质的功能。蛋白质组学的研究内容包括:1.蛋白质鉴定:可以利用一维电泳和二维电泳并结合Western等技术,利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等技术对蛋白质进行鉴定研究。2.翻译后修饰:很多mRNA表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化,糖基化,酶原激活等。翻译后修饰是蛋白质调节功能的重要方式,因此对蛋白质翻译后修饰的研究对阐明蛋白质的功能具有重要作用。3.蛋白质功能确定:如分析酶活性和确定酶底物,细胞因子的生物分析/配基-受体结合分析。可以利用基因敲除和反义技术分析基因表达产物-蛋白质的功能。另外对蛋白质表达出来后在细胞内的定位研究也在一定程度上有助于蛋白质功能的了解。Clontech的荧光蛋白表达系统就是研究蛋白质在细胞内定位的一个很好的工具。4.对人类而言,蛋白质组学的研究最终要服务于人类的健康,主要指促进分子医学的发展。如寻找药物的靶分子。很多药物本身就是蛋白质,而很多药物的靶分子也是蛋白质。药物也可以干预蛋白质-蛋白质相互作用。在基础医学和疾病机理研究中,了解人不同发育、生长期和不同生理、病理条件下及不同细胞类型的基因表达的特点具有特别重要的意义。这些研究可能找到直接与特定生理或病理状态相关的分子,进一步为设计作用于特定靶分子的药物奠定基础。不同发育、生长期和不同生理、病理条件下不同的细胞类型的基因表达是不一致的,因此对蛋白质表达的研究应该精确到细胞甚至亚细胞水平。可以利用免疫组织化学技术达到这个目的,但该技术的致命缺点是通量低。LCM技术可以精确地从组织切片中取出研究者感兴趣的细胞类型,因此LCM技术实际上是一种原位技术。取出的细胞用于蛋白质样品的制备,结合抗体芯片或二维电泳-质谱的技术路线,可以对蛋白质的表达进行原位的高通量的研究。很多研究采用匀浆组织制备蛋白质样品的技术路线,其研究结论值得怀疑,因为组织匀浆后不同细胞类型的蛋白质混杂在一起,最后得到的研究数据根本无法解释蛋白质在每类细胞中的表达情况。虽然培养细胞可以得到单一类型细胞,但体外培养的细胞很难模拟体内细胞的环境,因此这样研究得出的结论也很难用于解释在体实际情况。因此在研究中首先应该将不同细胞类型分离,分离出来的不同类型细胞可以用于基因表达研究,包括mRNA和蛋白质的表达。LCM技术获得的细胞可以用于蛋白质样品的制备。可以根据需要制备总蛋白,或膜蛋白,或核蛋白等,也可以富集糖蛋白,或通过去除白蛋白来减少蛋白质类型的复杂程度。相关试剂盒均有厂商提供。蛋白质样品中的不同类型的蛋白质可以通过二维电泳进行分离。二维电泳可以将不同种类的蛋白质按照等电点和分子量差异进行高分辨率的分离。成功的二维电泳可以将2000到3000种蛋白质进行分离。电泳后对胶进行高灵敏度的染色如银染和荧光染色。如果是比较两种样品之间蛋白质表达的异同,可以在同样条件下分别制备二者的蛋白质样品,然后在同样条件下进行二维电泳,染色后比较两块胶。也可以将二者的蛋白质样品分别用不同的荧光染料标记,然后两种蛋白质样品在一块胶上进行二维电泳的分离,最后通过荧光扫描技术分析结果。胶染色后可以利用凝胶图象分析系统成像,然后通过分析软件对蛋白质点进行定量分析,并且对感兴趣的蛋白质点进行定位。通过专门的蛋白质点切割系统,可以将蛋白质点所在的胶区域进行精确切割。接着对胶中蛋白质进行酶切消化,酶切后的消化物经脱盐/浓缩处理后就可以通过点样系统将蛋白质点样到特定的材料的表面(MALDI-TOF)。最后这些蛋白质就可以在质谱系统中进行分析,从而得到蛋白质的定性数据;这些数据可以用于构建数据库或和已有的数据库进行比较分析。实际上像人类的血浆,尿液,脑脊液,乳腺,心脏,膀胱癌和磷状细胞癌及多种病原微生物的蛋白质样品的二维电泳数据库已经建立起来,研究者可以登录www.expasy.ch/www/tools.html等网站进行查询,并和自己的同类研究进行对比分析。Genomic Solution可以为研究者提供除质谱外的所有蛋白质组学研究工具,包括二维电泳系统,成像系统及分析软件,胶切割系统,蛋白质消化浓缩工作站,点样工作站等;同时还可以提供相关试剂和消耗品。LCM-二维电泳-质谱的技术路线是典型的一条蛋白质组学研究的技术路线,除此以外,LCM-抗体芯片也是一条重要的蛋白质组学研究的技术路线。即通过LCM技术获得感兴趣的细胞类型,制备细胞蛋白质样品,蛋白质经荧光染料标记后和抗体芯片杂交,从而可以比较两种样品蛋白质表达的异同。Clontech最近开发了一张抗体芯片,可以对378种膜蛋白和胞浆蛋白进行分析。该芯片同时配合了抗体芯片的全部操作过程的重要试剂,包括蛋白质制备试剂,蛋白质的荧光染料标记试剂,标记体系的纯化试剂,杂交试剂等。对于蛋白质相互作用的研究,酵母双杂交和噬菌体展示技术无疑是很好的研究方法。Clontech开发的酵母双杂交系统和NEB公司开发的噬菌体展示技术可供研究者选用。关于蛋白质组的研究,也可以将蛋白质组的部分或全部种类的蛋白质制作成蛋白质芯片,这样的蛋白质芯片可以用于蛋白质相互作用研究,蛋白表达研究和小分子蛋白结合研究。Science,Vol.293,Issue 5537,2101-2105,September 14,2001发表了一篇关于酵母蛋白质组芯片的论文。该文主要研究内容为:将酵母的5800个ORF表达成蛋白质并进行纯化点样制作芯片,然后用该芯片筛选钙调素和磷脂分子的相互作用分子。最后有必要指出的是,传统的蛋白质研究注重研究单一蛋白质,而蛋白质组学注重研究参与特定生理或病理状态的所有的蛋白质种类及其与周围环境(分子)的关系。因此蛋白质组学的研究通常是高通量的。适应这个要求,蛋白质组学相关研究工具通常都是高度自动化的系统,通量高而速度快,配合相应分析软件和数据库,研究者可以在最短的时间内处理最多的数据。

  • 深入解析蛋白质纯化系统的原理与应用

    [font=宋体]蛋白质纯化系统是一种用于从混合物中纯化目标蛋白的设备和方法。它结合了多种技术和步骤,可以有效地分离和纯化蛋白质,提供高纯度和高活性的目标蛋白。蛋白质纯化系统是实现蛋白质纯化的关键装置,它结合了各种分离、富集和纯化方法,帮助科研工作者实现蛋白质的高纯度提取。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]蛋白质纯化系统的基本原理[/b][/font][font=宋体]蛋白质纯化系统主要依据蛋白质的特性利用不同的物理化学方法进行分离和纯化。下面将介绍几种常见的蛋白质纯化系统的基本原理。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]①[url=https://cn.sinobiological.com/resource/protein-review/protein-purification-by-ac][b]亲和层析[/b][/url][/font][/font][font=宋体]亲和层析是一种基于蛋白质的特异性与配体的亲和性相互作用来实现分离和纯化的方法。在亲和层析过程中,蛋白质溶液通过填充有配体的柱子,与配体结合形成复合物,而非特异性结合的其他组分被洗脱。最后,通过改变条件来破坏蛋白质与配体的结合,从而使得目标蛋白质得以纯化。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]②凝胶过滤层析[/font][font=宋体]凝胶过滤层析是一种基于蛋白质大小差异来进行分离的方法。在凝胶过滤层析中,待纯化的蛋白质溶液通过一系列的凝胶层析柱,大分子的蛋白质不能进入凝胶颗粒的内部,而小分子的蛋白质则可以进入凝胶颗粒内部。通过调整凝胶的孔径,可以实现对目标蛋白质的选择性分离和纯化。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]③[url=https://cn.sinobiological.com/resource/protein-review/protein-purification-by-iec][b]离子交换层析[/b][/url][/font][/font][font=宋体][font=宋体]离子交换层析是一种基于蛋白质与固定在柱子上的离子交换基的电荷相互作用来实现分离和纯化的方法。在离子交换层析中,蛋白质溶液通过带有离子交换基的柱子,与柱子上的离子交换基之间发生相互作用。通过改变溶液的离子浓度和[/font][font=Calibri]pH[/font][font=宋体]值,可以实现对蛋白质的选择性吸附和洗脱。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]④逆流层析[/font][font=宋体]逆流层析是一种基于分子质量和电荷差异来实现蛋白质分离和纯化的方法。在逆流层析中,蛋白质溶液通过填充有逆流层析介质的柱子,溶液在反向流动的情况下通过层析柱。由于不同蛋白质之间的分子质量和电荷差异,它们在逆流层析介质中的移动速度不同,从而实现对蛋白质的分离和纯化。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]蛋白质纯化系统的应用[/b][/font][font=宋体]蛋白质纯化系统在生物医药领域有着广泛的应用,下面将介绍几个常见的应用场景。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]①药物研发[/font][font=宋体]蛋白质纯化系统在药物研发中起到了非常重要的作用。通过蛋白质纯化系统,科研人员可以从复杂的生物样品中高效纯化出目标蛋白质,为药物研发提供了可靠的原料和工具。蛋白质纯化系统不仅可以提高药物研发的效率,还可以确保药物的纯度和质量,从而提高药物的疗效和安全性。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]②生物学研究[/font][font=宋体]在生物学研究中,蛋白质纯化系统被广泛应用于蛋白质相互作用研究、蛋白质结构解析和功能分析等方面。通过蛋白质纯化系统,科研人员可以从不同的细胞和组织中提取目标蛋白质,进一步研究它们之间的相互关系和作用机制。蛋白质纯化系统还可以用于蛋白质结构解析,帮助科学家揭示蛋白质的三维结构以及其功能。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]③临床诊断[/font][font=宋体]蛋白质纯化系统在临床诊断中也起到了重要的作用。通过蛋白质纯化系统,医生可以从患者的生物样本中纯化出特定的蛋白质标志物,用于疾病早期诊断、病情监测和治疗评估等方面。蛋白质纯化系统在临床诊断中的应用可以帮助医生及早发现疾病,提高诊断的准确性和效率。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体]蛋白质纯化系统是实现蛋白质纯化的重要装置,它结合了多种分离、富集和纯化方法,帮助科研人员高效地提取目标蛋白质。蛋白质纯化系统的应用广泛,不仅在药物研发、生物学研究和临床诊断等领域发挥重要作用,还为科学家揭开蛋白质的结构和功能提供了有力的支持。通过不断的技术创新和优化,蛋白质纯化系统将更好地满足科研和临床的需求,推动生物医药领域的发展。[/font][font=Calibri] [/font]

  • 国家蛋白质科学上海设施/国家蛋白质科学中心(上海)(筹)公开招聘自动化控制系统工程师

    国家蛋白质科学上海设施/国家蛋白质科学中心(上海)(筹)公开招聘自动化控制系统工程师国家蛋白质科学研究上海设施是国家重大科技基础设施,是国家级蛋白质科学研究平台;在设施建设基础上,依托中国科学院上海生命科学研究院,委托生物化学与细胞生物学研究所(简称SIBCB)负责筹建成立并管理国家蛋白质科学中心(上海)(筹), 负责设施的运行管理。中心在筹建期间,办公地点设于生化与细胞所(上海市岳阳路320号);中心在建成运行期间,办公地点设于浦东新区张江高科技园区中区西部(上海市海科路333号)。中心定位于:支撑国家蛋白质上海设施建设的建设,衔接该设施的运行;聚集培养生命科学与生物技术特别 是蛋白质研究的人才,提升国家蛋白质研究能力;进而促进我国蛋白质基础研究的飞跃发展。中心将立足于国家生命科学与生物技术及相关研究领域雄厚的研究基础和创新实力,成为兼具蛋白质科学研究、技术及成果的转化、集成和应用平台的国家级的重要科学研究单元。国家蛋白质科学中心(上海)(筹)现因工作扩展的需要,公开招聘自动化控制系统工程师一名。一、岗位职责:参与国家蛋白质科学中心(上海)(筹)在上海同步辐射光源5线6站的建设、运行和管理,充分理解同步辐射光束线站的工作内容和线站用户的实际需求,完成线站自动化控制程序的设计、开发和维护。二、任职条件:1、本科以上学历,有丰富的 Unix/Linux 平台下的工作经验,熟悉 Unix/Linux 工作环境,习惯于在 Unix/Linux 平台下工作。有大量的源代码的阅读经验。2、有丰富的 C/C++ 开发经验。熟悉 Socket 编程和多线程编程。3、良好的英文表达能力。能独立完成项目调研,设计和开发工作。4、有以下背景或经验者优先考虑:有大型系统开发经验者和硬件开发经验者;有软件界面开发经验者;有网络程序开发经验者;熟悉 Tcl/Tk 语言者;有 Unix/Linux 系统管理经验者。5、具有良好的人际关系和团队协作精神,工作努力,作风踏实,责任心强。6、身体健康,能长期稳定工作。 三、招聘方式及程序 1、应聘材料:([back=whi

  • 蛋白质化学与蛋白质组学(推荐)

    蛋白质化学与蛋白质组学夏其昌 曾嵘 等编著2004年4月出版ISBN 7-03-012401-4/Q.133116开,平装,580页定价: 75.00元 本书系统论述了蛋白质化学基础理论和实验技巧,也反映了蛋白质组学研究的最新成果。内容包括:蛋白质的表征,蛋白质的组成分析和序列测定,与此相关的实验方法,包括各种色谱、电泳、质谱技术等,以及应用在蛋白质表征研究和基因工程产品的质检方面的实际范例。在蛋白质组学领域介绍了基本概念、样品制备、双向凝胶电泳的图像分析和定量分析、质谱等常规方法,并介绍了国际上最新的多维技术在研究中的应用;同时充分体现了生物信息学在蛋白质组研究中的重要性。 本书可作为生物学、医学、化学专业大学生,研究生和教学人员的参考书,也是从事生物化学、分子生物学、医学等领域中分离分析工作人员的参考书。

  • 【分享】蛋白质的分离纯化操作使用

    一,蛋白质(包括酶)的提取  大部分蛋白质都可溶于水、稀盐、稀酸或碱溶液,少数与脂类结合的蛋白质则溶于乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂中,因些,可采用不同溶剂提取分离和纯化蛋白质及酶。(一)水溶液提取法  稀盐和缓冲系统的水溶液对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂,通常用量是原材料体积的1-5倍,提取时需要均匀的搅拌,以利于蛋白质的溶解。提取的温度要视有效成份性质而定。一方面,多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大,因此,温度高利于溶解,缩短提取时间。但另一方面,温度升高会使蛋白质变性失活,因此,基于这一点考虑提取蛋白质和酶时一般采用低温(5度以下)操作。为了避免蛋白质提以过程中的降解,可加入蛋白水解酶抑制剂(如二异丙基氟磷酸,碘乙酸等)。下面着重讨论提取液的pH值和盐浓度的选择。1、pH值  蛋白质,酶是具有等电点的两性电解质,提取液的pH值应选择在偏离等电点两侧的pH范围内。用稀酸或稀碱提取时,应防止过酸或过碱而引起蛋白质可解离基团发生变化,从而导致蛋白质构象的不可逆变化,一般来说,碱性蛋白质用偏酸性的提取液提取,而酸性蛋白质用偏碱性的提取液。2、盐浓度  稀浓度可促进蛋白质的溶,称为盐溶作用。同时稀盐溶液因盐离子与蛋白质部分结合,具有保护蛋白质不易变性的优点,因此在提取液中加入少量NaCl等中性盐,一般以0.15摩尔。升浓度为宜。缓冲液常采用0.02-0.05M磷酸盐和碳酸盐等渗盐溶液。(二)有机溶剂提取法  一些和脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶,不溶于水、稀盐溶液、稀酸或稀碱中,可用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂,它们具的一定的亲水性,还有较强的亲脂性、是理想的提脂蛋白的提取液。但必须在低温下操作。丁醇提取法对提取一些与脂质结合紧密的蛋白质和酶特别优越,一是因为丁醇亲脂性强,特别是溶解磷脂的能力强;二是丁醇兼具亲水性,在溶解度范围内(度为10%,40度为6.6%)不会引起酶的变性失活。另外,丁醇提取法的pH及温度选择范围较广,也适用于动植物及微生物材料。

  • 【转帖】蛋白质提取与纯化技术

    [size=3]选择材料及预处理   以蛋白质和结构与功能为基础,从分子水平上认识生命现象,已经成为现代生物学发展的主要方向,研究蛋白质,首先要得到高度纯化并具有生物活性的目的物质。蛋白质的制备工作涉及物理、化学和生物等各方面知识,但基本原理不外乎两方面。一是得用混合物中几个组分分配率的差别,把它们分配到可用机械方法分离的两个或几个物相中,如盐析,有机溶剂提取,层析和结晶等;二是将混合物置于单一物相中,通过物理力场的作用使各组分分配于来同区域而达到分离目的,如电泳,超速离心,超滤等。在所有这些方法的应用中必须注意保存生物大分子的完整性,防止酸、硷、高温,剧烈机械作用而导致所提物质生物活性的丧失。蛋白质的制备一般分为以下四个阶段:选择材料和预处理,细胞的破碎及细胞器的分离,提取和纯化,浓细、干燥和保存。   微生物、植物和动物都可做为制备蛋白质的原材料,所选用的材料主要依据实验目的来确定。对于微生物,应注意它的生长期,在微生物的对数生长期,酶和核酸的含量较高,可以获得高产量,以微生物为材料时有两种情况:(1)得用微生物菌体分泌到培养基中的代谢产物和胞外酶等;(2)利用菌体含有的生化物质,如蛋白质、核酸和胞内酶等。植物材料必须经过去壳,脱脂并注意植物品种和生长发育状况不同,其中所含生物大分子的量变化很大,另外与季节性关系密切。对动物组织,必须选择有效成份含量丰富的脏器组织为原材料,先进行绞碎、脱脂等处理。另外,对预处理好的材料,若不立即进行实验,应冷冻保存,对于易分解的生物大分子应选用新鲜材料制备。 蛋白质的分离纯化 一,蛋白质(包括酶)的提取   大部分蛋白质都可溶于水、稀盐、稀酸或碱溶液,少数与脂类结合的蛋白质则溶于乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂中,因些,可采用不同溶剂提取分离和纯化蛋白质及酶。 (一)水溶液提取法   稀盐和缓冲系统的水溶液对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂,通常用量是原材料体积的1-5倍,提取时需要均匀的搅拌,以利于蛋白质的溶解。提取的温度要视有效成份性质而定。一方面,多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大,因此,温度高利于溶解,缩短提取时间。但另一方面,温度升高会使蛋白质变性失活,因此,基于这一点考虑提取蛋白质和酶时一般采用低温(5度以下)操作。为了避免蛋白质提以过程中的降解,可加入蛋白水解酶抑制剂(如二异丙基氟磷酸,碘乙酸等)。下面着重讨论提取液的pH值和盐浓度的选择。[/size]

  • 蛋白质与多肽蛋白质粉

    蛋白质与多肽蛋白质粉 人类的营养物质有许多种类,最为重要的为蛋白质,碳水化合物和脂肪,其它则是微量营养物质,如维生素、电解质和微量元素等。虽然每一种营养物质对人体来说都是不可或缺的,但绝大多数的营养学家都会有充分的理由认为,真正最重要的营养物质是蛋白质。一、蛋白质是构成人体的基本物质。 蛋白质是由氨基酸通过肽链相连而构成的,它是人体包括骨骼、肌肉、皮肤和脑的重要物质基础,同时氨基酸也是生成核酸的基本物质。我们知道,核酸既形成遗传密码,也是体内储存能量的基本物质。因而从根本上说,人体是由蛋白质组成的。构成人体蛋白质的生理功能概括有如下三个方面:1)人体组织的主要构成成份:如肌肉、骨骼、血液、皮肤、神经、肝、心等等。2)具有特殊生理功能:可以这样说,人类的一切生理活动都与蛋白质有关。如酶蛋白能催化机体的一切化学反应,包括蛋白质、脂肪、碳水化合物的消化等;载脂蛋白运送脂肪;血红蛋白运送氧;激素蛋白调节代谢与生理活动包括情感;血浆白蛋白调节渗透压、运输金属离子、胆红素和抗生素等。3)供给机体能量:成年人每日约需要更新400g蛋白质,每克蛋白质彻底分解能释放出约4 Kcal的热量。4)为机体提供氮原料:人体内所必需的嘧啶、嘌呤、肌酸、胆碱、肾上腺素、肉碱、牛磺酸等,都是以多肽、氨基酸为原料的。表1. 世界粮食组织(FAD)和世界卫生组织(WHO)根据中国人的体质和膳食结构推荐的中国人蛋白质的摄入量(RNLs)。年 龄蛋白质RNL(g/d) 初生—6个月 1.5-3 1岁 35 3岁 45 5岁 55 7岁 60 9岁 65 10-16岁 75-85 成年女性 65 成年男性 75 妊娠 +15 乳母 +20 根据统计资料:由于贫困、工作紧张、精神压力、减肥节食、以及肠胃疾病、癌症、贫血、肾病、各种结核病、肝硬化、腹水、烧伤、失血等,以及老龄人均不同程度地存在着蛋白质的摄入不足。 上世纪80年代以来,我国营养学家对7个省18个贫困地区,1万名学龄前儿童进行了为期4年的连续调查,发现营养不良现象非常严重,其中蛋白质的摄入量不足WHO规定的60%。近年社会医学工作调查,在发达地区由于生活节奏加快,精神压力异常增加,以及办公室白领阶层的减肥节食,也导致蛋白质摄入不足,代谢异常的人群增加。二、蛋白质缺乏的体征和临床症状 单纯的蛋白质营养不良又叫加西长病,这或许是来源于非洲的单词,单纯的能量不足时叫消瘦;临床上通常把这两种现象叫单纯性蛋白质能量营养不良症或PEM。单纯的PEM症在临床上较少见到,但在慢性消耗性疾病患者中则常见,尤其是在癌症患者和艾滋病的患者中几乎占到90%以上。 现代都市和贫困地区存在着相当数量的蛋白质营养不良族群,他们的临床表现主要是能量损失或不足,如体力不支、睡眠不安、怕冷、怕热、性冷淡、无法进行正常的体力劳动和运动,其次为肌肉组织萎缩、皮肤松驰;腿部、脸部易水肿、脂肪肝、无名皮疹、伤口愈合不良、记忆力下降、视力减弱等。再者免疫力低下易感冒、感染。在做血检时通常会发现这些族群的血浆蛋白处于正常值的下限,其中白蛋白、转铁蛋白、甲状腺素结合前体蛋白和视轴蛋白(retinol-binding protein)均处于低水平时,患者易于感染各种疾病并且出现早衰症状,如果是儿童则感染后死亡率增加30%-40%,对于这类人群WHO的专家最好的建议就是迅速补充优质(或全价)的蛋白质。三、优质蛋白质和劣质蛋白质的区别。 要弄清楚何为优质蛋白质?何为劣质蛋白质?我们要引入什么是必需氨基酸的概念。营养生理学家、生化学家发现构成人体蛋白质的氨基酸共有21种,而这些氨基酸中其中有4种是可以由体内含碳和含氮底物自己合成的,被称为非必需氨基酸,还有10个必需的氨基酸,是人类机体无法制造需要从饮食中摄取的,另有7个是介于这两者之间的被称为条件必需氨基酸。表2. 必需、条件必需和非必需氨基酸 必需氨基酸条件必需氨基酸 非必需氨基酸 亮氨酸牛黄酸 丙氨酸 异亮氨酸酪氨酸 谷氨酸 缬氨酸甘氨酸 天冬氨酸 赖氨酸丝氨酸 天冬酰胺 苯丙氨酸(酪氨酸)脯氨酸 蛋氨酸(半胱氨酸)谷氨酰酸 苏氨酸 胱氨酸 色氨酸 组氨酸 精氨酸 虽然蛋白质广泛存在于许多动物性和植物性食物中,但是必需氨基酸的构成异差很大,WHO把“蛋白质其组成恰好符合人体需要”的蛋白质称为理想蛋白质,在自然界这种理想的蛋白质普遍认为是鸡蛋蛋白,因此就把鸡蛋蛋白作为衡量蛋白质优劣的参照蛋白,科学家把它作为一把尺子来衡量各种蛋白质,并制定出标准,以4种必需氨基酸为最低限来决定其优劣,即色氨酸、苏氨酸、赖氨酸或者蛋氨酸(半胱氨酸)。 通过比较科学发现,肉、鱼、蛋、牛奶、乳酪含有优质蛋白,大豆、花生、豌豆也含有较多的高质量蛋白。进一步研究发现它们都不够完美,因而要求大家对优质的动物性蛋白和植物性蛋白进行了科学搭配才是最完美的全价蛋白质(complete protein)。表3. 部分高质量蛋白

  • 国家蛋白质科学研究上海设施/国家蛋白质科学中心(上海)(筹)

    国家蛋白质科学研究上海设施是国家重大科技基础设施,是国家级蛋白质科学研究平台;在设施建设基础上,依托中国科学院上海生命科学研究院,委托生物化学与细胞生物学研究所(简称SIBCB)负责筹建成立并管理国家蛋白质科学中心(上海)(筹), 负责设施的运行管理。中心在筹建期间,办公地点设于生化与细胞所(上海市岳阳路320号);中心在建成运行期间,办公地点设于浦东新区张江高科技园区中区西部(上海市海科路333号)。中心定位于:支撑国家蛋白质上海设施建设的建设,衔接该设施的运行;聚集培养生命科学与生物技术特别是蛋白质研究的人才,提升国家蛋白质研究能力;进而促进我国蛋白质基础研究的飞跃发展。中心将立足于国家生命科学与生物技术及相关研究领域雄厚的研究基础和创新实力,成为兼具蛋白质科学研究、技术及成果的转化、集成和应用平台的国家级的重要科学研究单元。核磁共振部门已配备的高场核磁共振系统包括:液体的900MHz、 800MHz、和两台600MHz谱仪(全部配备有超低温探头);一台固液通用的700MHz谱仪( 配备有固体BioMAS探头和液体室温三共振探头);以及若干配套测试设备和计算机集群。本系统致力于为用户提供生物大分子结构与功能的科学研究能力和技术支撑服务;同时也致力于核磁共振的新技术开发和新方法学研究。核磁共振系统的负责人是周界文(James J. Chou)研究员。本系统现因工作需要,面向社会公开招聘核磁共振系统工作人员如下:(受聘者将有机会接受相关技术在国内外的培训)序号岗位名称岗位职责描述人数任职资格1高场核磁技术员/工程师硬件技术开发;仪器维护与维修工作,如:高频电路设计,真空和低温设备研发,超低温探头调试与维护,配套设备管理与维修等2本科及以上学位,理工科背景,机电自动化或无线电物理等专业。 2数据处理与分析技术员/工程师帮助用户做常规数据处理与分析工作,如:波谱变换, 化学位移指认,和蛋白质结构解析等1~2本科及以上学位,化学或生物物理等专业,有NMR波谱解析经验者优先其他任职条件:以上岗位均要求应聘者具有良好的人际关系和团队协作精神,善于沟通,责任心强;工作踏实,乐于服务科研,能够适应高强度工作;有较强的个人能力,包括专业知识和实验技能,具有良好的中英文口头表达和写作能力;身体健康,能长期稳定工作。二、招聘方式及程序1、应聘材料:(1)《http://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif蛋白质中心招聘附件:应聘人员登记表.doc》(2)应聘函,包括对应聘岗位的理解、认识及工作设想等;(3)个人简历(包括联系电话、电子邮箱);(4)有关材料:身份证复印件、学历及学位证书复印件、相关资格证书复印件、获奖证书复印件等;(5)其他应聘者认为重要的书面材料。2、资格审查对应聘者进行资格审查,通过初审者,将另行通知面试时间和地点。3、请将上述材料的电子版或扫描件发至hr.ncpss@sibcb.ac.cn(请在应聘材料和邮件主题栏注明应聘岗位和姓名,按如下格式:“姓名—应聘部门—应聘岗位”),本岗位招满前有效。4、谢绝来电来访,应聘材料恕不退还,招聘单位将予以保密。5、上

  • 【讨论】蛋白质折叠病

    蛋白质折叠病 ▲许多疾病,如阿兹海默症(Alzheimer's),疯牛病(Mad Cow, BSE),可传播性海绵状脑病(CJD),肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS),还有帕金森氏症(Parkinson's)等正是由于一些细胞内的重要蛋白发生突变,导致蛋白质聚沉或错误折叠而造成的。因此,深入了解蛋白质折叠与错误折叠的关系对于这些疾病的致病机制的阐明以及治疗方法的寻找将大有帮助。 ▲基因组序列的发展使我们得到了大量的蛋白质序列,结构信息的获得对于揭示它们的生物学功能是十分重要的。依靠现有手段(X-ray晶体衍射、NMR及电镜)测定蛋白质的结构需要较长的时间,因此结构解析的步伐已落后于发现新蛋白的步伐。而结构预测的方法虽然速度较快,但可靠性并不高,只有当我们对于维持蛋白质结构,驱动蛋白质折叠的理化因素更为了解,这一方法才可能有根本的改进。另外,我们对于蛋白质相互作用、配体与蛋白质的作用等结构与功能关系的研究也有赖于蛋白质折叠机制的阐明。【蛋白质折叠与“折叠病” 】 人们对由于基因突变造成蛋白质分子中仅仅一个氨基酸残基的变化就引起疾病的情况已有所了解,即所谓“分子病”,如地中海镰刀状红血球贫血症就是因为血红蛋白分子中第六位的谷氨酸突变成了颉氨酸。现在则发现蛋白质分子的氨基酸序列没有改变,只是其结构或者说构象有所改变也能引起疾病,那就是所谓“构象病”,或称“折叠病”。 大家都知道的疯牛病,它是由一种称为Prion的蛋白质的感染引起的,这种蛋白质也可以感染人而引起神经系统疾病。在正常机体中,Prion是正常神经活动所需要的蛋白质,而致病Prion与正常Prion的一级结构完全相同,只是空间结构不同。这一疾病的研究涉及到许多生物学的基本问题。一级结构完全相同的蛋白质为什么会有不同的空间结构,这与Anfinsen原理是否矛盾?显然这里有蛋白质的能量和稳定性问题。 从来认为蛋白结构的变化来自于序列的变化,而序列的变化来自于基因的变化,生命信息从核酸传递到蛋白。而致病Prion的信息已被诺贝尔奖获得者普鲁辛纳证明不是来自基因的变化,致病蛋白Prion导致正常蛋白Prion转变为致病的折叠状态是通过蛋白分子间的作用而感染!这种相互作用的本质和机制是什么?仅仅改变了折叠状态的分子又如何导致严重的疾病?这些问题都不能用传统的概念给予满意的解释,因此在科学界引起激烈的争论,有关研究的强度和竞争性也随之大大增强。 由于蛋白质折叠异常而造成分子聚集甚至沉淀或不能正常转运到位所引起的疾病还有老年性痴呆症、囊性纤维病变、家族性高胆固醇症、家族性淀粉样蛋白症、某些肿瘤等等。由于分子伴侣在蛋白质折叠中至关重要的作用,分子伴侣本身的突变显然会引起蛋白质折叠异常而引起折叠病。随着蛋白质折叠研究的深入,人们会发现更多疾病的真正病因和更针对性的治疗方法,设计更有效的药物。现在发现有些小分子可以穿越细胞作为配体与突变蛋白结合,从而使原已失去作战能力的突变蛋白逃逸“蛋白质质量控制系统”而“带伤作战”。这种小分子被称为“药物分子伴侣”,有希望成为治疗“折叠病”的新药。 新生肽的折叠问题或蛋白质折叠问题不仅具有重大的科学意义,除了上面提到的在医学上的应用价值外,在生物工程上具有极大的应用价值。基因工程和蛋白工程已经逐渐发展成为产值以数十亿美元计的大产业,进入21世纪后,还将会有更大的发展。但是当前经常遇到的困难,是在简单的微生物细胞内引入异体DNA后所合成的多肽链往往不能正确折叠成为有生物活性的蛋白质而形成不溶解的包含体或被降解。这一“瓶颈”问题的彻底解决有待于对新生肽链折叠更多的认识。

  • 蛋白质组鉴定技术简述

    如果目前分离蛋白质组的最好技术是2-DE,那么随之而来的挑战是数百数千个蛋白如何被鉴定。在这里,我们不考虑传统的蛋白鉴定方法,如免疫印迹法、内肽的化学测序、已知或未知蛋白的comigration分析,或者在一个有机体中有意义的基因的过表达。并不是因为这些方法无效,而是因为它们通常耗时、耗力,不适合高流通量的筛选。目前,所选用的技术包括对于蛋白鉴定的图象分析、微量测序;进一步对肽片段进行鉴定的氨基酸组分分析和与质谱相关的技术。(1) 图象分析技术(Image analysis)。“满天星”式的2-DE图谱分析不能依靠本能的直觉,每一个图象上斑点的上调、下调及出现、消失,都可能在生理和病理状态下产生,必须依靠计算机为基础的数据处理,进行定量分析。在一系列高质量的2-DE凝胶产生(低背景染色,高度的重复性)的前提下,图象分析包括斑点检测、背景消减、斑点配比和数据库构建。首先,采集图象通常所用的系统是电荷耦合CCD(charge coupled device)照相机;激光密度仪(laser densitometers)和Phospho或Fluoro?imagers,对图象进行数字化。并成为以象素(pixels)为基础的空间和网格。其次,在图象灰度水平上过滤和变形,进行图象加工,以进行斑点检测。利用Laplacian,Gaussian,DOG(difference of Gaussians) opreator使有意义的区域与背景分离,精确限定斑点的强度、面积、周长和方向。图象分析检测的斑点须与肉眼观测的斑点一致。在这一原则下,多数系统以控制斑点的重心或最高峰来分析,边缘检测的软件可精确描述斑点外观,并进行边缘检测和邻近分析,以增加精确度。通过阈值分析、边缘检测、销蚀和扩大斑点检测的基本工具还可恢复共迁移的斑点边界。以PC机为基础的软件Phoretix-2D正挑战古老的Unix为基础的2-D分析软件包。第三,一旦2-DE图象上的斑点被检测,许多图象需要分析比较、增加、消减或均值化。由于在2-DE中出现100%的重复性是很困难的,由此凝胶间的蛋白质的配比对于图象分析系统是一个挑战。IPG技术的出现已使斑点配比变得容易。因此,较大程度的相似性可通过斑点配比向量算法在长度和平行度观测。用来配比的著名软件系统包括Quest,Lips,Hermes,Gemini等,计算机方法如相似性、聚类分析、等级分类和主要因素分析已被采用,而神经网络、子波变换和实用分析在未来可被采用。配比通常由一个人操作,其手工设定大约50个突出的斑点作为“路标”,进行交叉配比。之后,扩展至整个胶。例如:精确的PI和MW(分子量)的估计通过参考图上20个或更多的已知蛋白所组成的标准曲线来计算未知蛋白的PI和MW。在凝胶图象分析系统依据已知蛋白质的pI值产生PI网络,使得凝胶上其它蛋白的PI按此分配。所估计的精确度大大依赖于所建网格的结构及标本的类型。已知的未被修饰的大蛋白应该作为标志,变性的修饰的蛋白的PI估计约在±0.25个单位。同理,已知蛋白的理论分子量可以从数据库中计算,利用产生的表观分子量的网格来估计蛋白的分子量。未被修饰的小蛋白的错误率大约30%,而翻译后蛋白的出入更大。故需联合其他的技术完成鉴定?(2) 微量测序(microsequencing)。蛋白质的微量测序已成为蛋白质分析和鉴定的基石,可以提供足够的信息。尽管氨基酸组分分析和肽质指纹谱(PMF)可鉴定由2-DE分离的蛋白,但最普通的N-末端Edman降解仍然是进行鉴定的主要技术。目前已实现蛋白质微量测序的自动化。首先使经凝胶分离的蛋白质直接印迹在PVDF膜或玻璃纤维膜上,染色、切割,然后直接置于测序仪中,可用于subpicomole水平的蛋白质的鉴定。但有几点需注意:Edman降解很缓慢,序列以每40 min 1个氨基酸的速率产生;与质谱相比,Edman降解消耗大;试剂昂贵,每个氨基酸花费3~4$。这都说明泛化的Edman降解蛋白质不适合分析成百上千的蛋白质。然而,如果在一个凝胶上仅有几个有意义的蛋白质,或者如果其他技术无法测定而克隆其基因是必需的,则需要进行泛化的Edman降解测序。近来,应用自动化的Edman降解可产生短的N-末端序列标签,这是将质谱的序列标签概念用于Edman降解,业已成为一种强有力的蛋白质鉴定。当对Edman的硬件进行简单改进,以迅速产生N-末端序列标签达10~20个/d,序列检签将适于在较小的蛋白质组中进行鉴定.若联合其他的蛋白质属性,如氨基酸组分分析、肽质质量、表现蛋白质分子量、等电点,可以更加可信地鉴定蛋白质。选择BLAST程序,可与数据库相配比。目前,采用一种Tagldent的检索程序,还可以进行种间比较鉴定,又提高了其在蛋白质组研究中的作用。(3) 与质谱(mass spectrometry)相关的技术。质谱已成为连接蛋白质与基因的重要技术,开启了大规模自动化的蛋白质鉴定之门。用来分析蛋白质或多肽的质谱有两个主要的部分,1)样品入机的离子源,2)测量被介入离子的分子量的装置。首先是基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)为一脉冲式的离子化技术。它从固相标本中产生离子,并在飞行管中测其分子量。其次是电喷雾质谱(ESI-MS),是一连续离子化的方法,从液相中产生离子,联合四极质谱或在飞行时间检测器中测其分子量。近年来,质谱的装置和技术有了长足的进展。在MALDI-TOF中,最重要的进步是离子反射器(ion reflectron)和延迟提取(delayed ion extraction),可达相当精确的分子量。在ESI-MS中,纳米级电雾源(nano-electrospray source)的出现使得微升级的样品在30~40 min内分析成为可能。将反相液相色谱和串联质谱(tandem MS)联用,可在数十个picomole的水平检测;若利用毛细管色谱与串联质谱联用,则可在低picomole到高femtomole水平检测;当利用毛细管电泳与串联质谱连用时,可在小于femtomole的水平检测。甚至可在attomole水平进行。目前多为酶解、液相色谱分离、串联质谱及计算机算法的联合应用鉴定蛋白质。下面以肽质指纹术和肽片段的测序来说明怎样通过质谱来鉴定蛋白质。1)肽质指纹术(peptide mass fingerprint, PMF)是由Henzel等人于1993年提出。用酶(最常用的是胰酶)对由2-DE分离的蛋白在胶上或在膜上于精氨酸或赖氨酸的C-末端处进行断裂,断裂所产生的精确的分子量通过质谱来测量(MALDI-TOF-MS,或为ESI-MS),这一技术能够完成的肽质量可精确到0.1个分子量单位。所有的肽质量最后与数据库中理论肽质量相配比(理论肽是由实验所用的酶来“断裂”蛋白所产生的)。配比的结果是按照数据库中肽片段与未知蛋白共有的肽片段数目作一排行榜,“冠军”肽片段可能代表一个未知蛋白.若冠亚军之间的肽片段存在较大差异,且这个蛋白可与实验所示的肽片段覆盖良好,则说明正确鉴定的可能性较大。2)肽片段(peptide fragment)的部分测序。肽质指纹术对其自身而言,不能揭示所衍生的肽片段或蛋白质。为进一步鉴定蛋白质,出现了一系列的质谱方法用来描述肽片段。用酶或化学方法从N-或C-末端按顺序除去氨基酸,形成梯形肽片段(ladder peptide)。首先以一种可控制的化学模式从N-末端降解,可产生大小不同的一系列的梯形肽片段,所得一定数目的肽质量由MALDI-TOF-MS测量。另一种方法涉及羧基肽酶的应用,从C-末端除去不同数目的氨基酸形成肽片段。化学法和酶法可产生相对较长的序列,其分子量精确至以区别赖氨酸(128.09)和谷氨酰胺(128.06)。或者,在质谱仪内应用源后衰变(post-source decay, PSD)和碰撞诱导解离(collision-induced dissociation, CID),目的是产生包含有仅异于一个氨基酸残基质量的一系列肽峰的质谱。因此,允许推断肽片段序列。肽片段PSD的分析在MALDI反应器上能产生部分序列信息。首先进行肽质指纹鉴定。之后,一个有意义的肽片段在质谱仪被选作“母离子”,在飞行至离子反应器的过程中降解为“子离子”。在反应器中,用逐渐降低的电压可测量至检测器的不同大小的片段。但经常产生不完全的片段。现在用肽片段来测序的方法始于70年代末的CID,可以一个三联四极质谱ESI-MS或MALDI-TOF-MS联合碰撞器内来完成。在ESI-MS中,由电雾源产生的肽离子在质谱仪的第一个四极质谱中测量,有意义的肽片段被送至第二个四极质谱中,惰性气体轰击使其成为碎片,所得产物在第三个四极质谱中测量。与MALDI-PSD相比,CID稳定、强健、普遍,肽离子片段基本沿着酰胺键的主架被轰击产生梯形序列。连续的片段间差异决定此序列在那一点的氨基酸的质量。由此,序列可被推测。由CID图谱还可获得的几个序列的残基,叫做“肽序列标签”。这样,联合肽片段母离子的分子量和肽片段距N-、C?端的距离将足以鉴定一个蛋白质。(4) 氨基酸组分分析。1977年首次作为鉴定蛋白质的一种工具,是一种独特的“脚印”技术。利用蛋白质异质性的氨基酸组分特征,成为一种独立于序列的属性,不同于肽质量或序列标签。Latter首次表明氨基酸组分的数据能用于从2-DE凝胶上鉴定蛋白质。通过放射标记的氨基酸来测定蛋白质的组分,或者将蛋白质印迹到PVDF膜上,在155℃进行酸性水解1 h,通过这

  • 蛋白质数据库介绍

    蛋白质数据库1.PIR和PSDPIR国际蛋白质序列数据库(PSD)是由蛋白质信息资源(PIR)、慕尼黑蛋白质序列信息中心(MIPS)和日本国际蛋白质序列数据库(JIPID)共同维护的国际上最大的公共蛋白质序列数据库。这是一个全面的、经过注释的、非冗余的蛋白质序列数据库,包含超过142,000条蛋白质序列(至99年9月),其中包括来自几十个完整基因组的蛋白质序列。所有序列数据都经过整理,超过99%的序列已按蛋白质家族分类,一半以上还按蛋白质超家族进行了分类。PSD的注释中还包括对许多序列、结构、基因组和文献数据库的交叉索引,以及数据库内部条目之间的索引,这些内部索引帮助用户在包括复合物、酶-底物相互作用、活化和调控级联和具有共同特征的条目之间方便的检索。每季度都发行一次完整的数据库,每周可以得到更新部分。PSD数据库有几个辅助数据库,如基于超家族的非冗余库等。PIR提供三类序列搜索服务:基于文本的交互式检索;标准的序列相似性搜索,包括BLAST、FASTA等;结合序列相似性、注释信息和蛋白质家族信息的高级搜索,包括按注释分类的相似性搜索、结构域搜索GeneFIND等。PIR和PSD的网址是:http://pir.georgetown.edu/。数据库下载地址是:ftp://nbrfa.georgetown.edu/pir/。2. SWISS-PROT SWISS-PROT是经过注释的蛋白质序列数据库,由欧洲生物信息学研究所(EBI)维护。数据库由蛋白质序列条目构成,每个条目包含蛋白质序列、引用文献信息、分类学信息、注释等,注释中包括蛋白质的功能、转录后修饰、特殊位点和区域、二级结构、四级结构、与其它序列的相似性、序列残缺与疾病的关系、序列变异体和冲突等信息。SWISS-PROT中尽可能减少了冗余序列,并与其它30多个数据建立了交叉引用,其中包括核酸序列库、蛋白质序列库和蛋白质结构库等。利用序列提取系统(SRS)可以方便地检索SWISS-PROT和其它EBI的数据库。SWISS-PROT只接受直接测序获得的蛋白质序列,序列提交可以在其Web页面上完成。SWISS-PROT的网址是:http://www.ebi.ac.uk/swissprot/。3. PROSITEPROSITE数据库收集了生物学有显著意义的蛋白质位点和序列模式,并能根据这些位点和模式快速和可靠地鉴别一个未知功能的蛋白质序列应该属于哪一个蛋白质家族。有的情况下,某个蛋白质与已知功能蛋白质的整体序列相似性很低,但由于功能的需要保留了与功能密切相关的序列模式,这样就可能通过PROSITE的搜索找到隐含的功能motif,因此是序列分析的有效工具。PROSITE中涉及的序列模式包括酶的催化位点、配体结合位点、与金属离子结合的残基、二硫键的半胱氨酸、与小分子或其它蛋白质结合的区域等;除了序列模式之外,PROSITE还包括由多序列比对构建的profile,能更敏感地发现序列与profile的相似性。PROSITE的主页上提供各种相关检索服务。PROSITE的网址是:http://www.expasy.ch/prosite/。4. PDB蛋白质数据仓库(PDB)是国际上唯一的生物大分子结构数据档案库,由美国Brookhaven国家实验室建立。PDB收集的数据来源于X光晶体衍射和核磁共振(NMR)的数据,经过整理和确认后存档而成。目前PDB数据库的维护由结构生物信息学研究合作组织(RCSB)负责。RCSB的主服务器和世界各地的镜像服务器提供数据库的检索和下载服务,以及关于PDB数据文件格式和其它文档的说明,PDB数据还可以从发行的光盘获得。使用Rasmol等软件可以在计算机上按PDB文件显示生物大分子的三维结构。RCSB的PDB数据库网址是:http://www.rcsb.org/pdb/。5. SCOP蛋白质结构分类(SCOP)数据库详细描述了已知的蛋白质结构之间的关系。分类基于若干层次:家族,描述相近的进化关系;超家族,描述远源的进化关系;折叠子(fold),描述空间几何结构的关系;折叠类,所有折叠子被归于全α、全β、α/β、α+β和多结构域等几个大类。SCOP还提供一个非冗余的ASTRAIL序列库,这个库通常被用来评估各种序列比对算法。此外,SCOP还提供一个PDB-ISL中介序列库,通过与这个库中序列的两两比对,可以找到与未知结构序列远缘的已知结构序列。SCOP的网址是:http://scop.mrc-lmb.cam.ac.uk/scop/。6. COG蛋白质直系同源簇(COGs)数据库是对细菌、藻类和真核生物的21个完整基因组的编码蛋白,根据系统进化关系分类构建而成。COG库对于预测单个蛋白质的功能和整个新基因组中蛋白质的功能都很有用。利用COGNITOR程序,可以把某个蛋白质与所有COGs中的蛋白质进行比对,并把它归入适当的COG簇。COG库提供了对COG分类数据的检索和查询,基于Web的COGNITOR服务,系统进化模式的查询服务等。蛋白质直系同源簇(COGs)数据库是对细菌、藻类和真核生物的21个完整基因组的编码蛋白,根据系统进化关系分类构建而成。COG库对于预测单个蛋白质的功能和整个新基因组中蛋白质的功能都很有用。利用COGNITOR程序,可以把某个蛋白质与所有COGs中的蛋白质进行比对,并把它归入适当的COG簇。COG库提供了对COG分类数据的检索和查询,基于Web的COGNITOR服务,系统进化模式的查询服务等。COG库的网址是:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/COG。下载COG库和COGNITOR程序在:ftp://ncbi.nlm.nih.gov/pub/COG

  • 【原创】EP6.0蛋白质翻译

    再传些上来[em09510][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=183555]蛋白质.doc[/url]方法3这个方法(通常称为布拉德福德法)是基于当蛋白质与酸性蓝90燃料结合时在波长470nm-595nm之间有一个吸收峰。酸性蓝90燃料很容易与蛋白质中的精氨酸和赖氨酸的残基结合导致对于不同蛋白质试验具有特异的反应。因此作为参考物的蛋白质必须测定的蛋白质相同。有相对较少的干扰物,但是最好避免试验样品中的洗涤剂和两性电解质。强碱性样品可能会干扰酸性试剂。使用标准蒸馏水来配置此方法中用到的缓冲液和试剂。试验溶液.将待测蛋白质的参考物质溶解在描述的缓冲溶液中配制成浓度在标准曲线范围内的溶液。参考溶液.用描述的缓冲溶液溶解待测蛋白质的参考物质。用相同的缓冲溶液来稀释这个蛋白质溶液制的不少于5个参考溶液,溶液的蛋白质浓度在一个合适的范围内均匀分布在0.1mg/ml和1mg/ml之间。空白.用使用的缓冲溶液来制备测试溶液和参考溶液。酸性蓝90试剂.溶解0.10g酸性蓝90标准试剂在50ml标准酒精溶液中。加入100ml磷酸标准溶液,用标准蒸馏水稀释至1000ml,混匀。过滤此溶液,室温条件下储存在棕色瓶中。储存期间,燃料发生缓慢的沉淀。使用前过滤试剂。步骤.每个测试溶液和空白的参比溶液取0.100ml,加5ml酸性蓝90试剂。倒转混匀。防止发泡,发泡会导致重复性较差。测定标准溶液和待测溶液595nm处的吸光度(2.5.25),把空白作为补偿液体。不要使用石英(二氧化硅)分光光度计比色皿,因为石英会和这些染料结合。计算.吸光度与蛋白质浓度的关系是非线性的;然而,假如,制备标准曲线的浓度范围足够小,后者将接近线性。以标准溶液的吸光度对蛋白质的浓度作图,再线性回归得到标准曲线。从标准曲线和待测溶液的吸光度来计算得到待测溶液的蛋白质浓度。方法4这个方法(通常被称为喹啉酸法或者BCA法)这个基于蛋白质与铜离子反应生成亚铜离子。喹啉酸试剂用于检测亚铜离子。很少物质会干扰这个反应。当存在干扰物质的影响时可以通过稀释来最小化干扰,但必须使得待测的蛋白质的浓度足够精确测量。或者,在方法2中给出的蛋白质凝结的的程序可能被用于去除干扰物质。因为不同的蛋白质种类可能给出不同的颜色反应强度,参考蛋白质和待测蛋白质必须相同。使用蒸馏水R来制备此法中用到的所有缓冲溶液和试剂。测试溶液.用描述的缓冲溶液溶解适宜数量的待测物质制得浓度在参考溶液浓度范围内的溶液。参考溶液.用描述的缓冲溶液溶解蛋白质的参考物质。用同一缓冲稀释部分该溶液制得不少于5个参考溶液,制的的溶液蛋白质浓度均匀分布在10μg/ml-1200μg/ml之间的合适的范围内。空白.使用缓冲溶液来制备测试溶液和参比溶液。BCA试剂.溶解10g的二钠试剂R,20g碳酸钠一水合物R,1.6g酒石酸钠R,4g氢氧化钠R,和9.5g碳酸氢钠R在蒸馏水(R)中。如果有必要,用氢氧化钠溶液R或者碳酸氢钠溶液R调节pH至11.25,用蒸馏水R稀释至1000ml,混匀。步骤.分别将0.1ml的参比溶液,待测溶液,和空白溶液与铜-BCA试剂混合。在37℃条件下反应30min,注意时间,允许混合物冷却至室温。在反应中点60min内,562nm处用石英比色杯测定参考物质和待测物质的吸光度(2.2.25),用空白溶液作为补偿溶液。待溶液冷却至室温后,颜色强度逐渐加深。计算.吸光度对蛋白质的浓度的关系不是线性的。然而,假如,制备标准曲线的浓度范围足够小,后者将接近线性。以参比溶液的吸光度对蛋白质的浓度作图,再线性回归得到标准曲线。从标准曲线和待测溶液的吸光度来计算得到待测溶液的蛋白质浓度。方法5这个方法(通过常称为缩二脲法)基于铜离子与蛋白质在碱性溶液中的反应而引起的545nm处的吸光度的变化。这个试验在IgG与白蛋白之间差异不大。氢氧化钠和缩二脲试剂的加入作为一个联合试剂,在氢氧化钠加入后不充分的混合,或者在氢氧化钠溶液的加入和缩二脲试剂的加入之间额外的时间将会使得IgG样品比白蛋白样品较高的反应。三氯酸原理用于减小干扰物质,也可以用于测定待测溶液中蛋白质的含量,在浓度小于500μg/ml的情况下。使用蒸馏水R来制备所有此试验中用到的缓冲溶液和试剂。待测溶液.用9g/l的氯化钠溶液R溶解适宜数量的待测物质制的浓度在参比溶液浓度范围内的溶液。参比溶液. 用9g/l的氯化钠溶液R溶解待测蛋白质的参比物质。用9g/l的氯化钠溶液R稀释部分此溶液制的不少于3个参比溶液,这一列溶液的蛋白质浓度均匀分布在0.5mg/ml-10mg/ml之间的适宜范围内。空白.使用9g/l的氯化钠溶液R。缩二脲试剂.用10ml的蒸馏水溶解3.46g的硫酸铜,冷却(溶液A)。用80ml的热蒸馏水溶解34.6g的柠檬酸钠R20.0g的无水碳酸钠R。冷却(溶液B)。混合溶液A和溶液B,用蒸馏水R稀释至200ml假如试剂发生浑浊或者包含任何沉淀,不要使用此试剂。步骤.在一个待测溶液中加入等体积的60g/l的氢氧化钠R,混合。立刻加入相当于0.4倍体积待测溶液的缩二脲试剂,迅速混匀。在15℃-25℃的条件下放置不少于15min。90min内加入缩二脲试剂,在最大吸收波长545nm处测定参比溶液和待测溶液的吸光度(2.2.25),用空白溶液作为补偿液体。在蛋白质浓度计算中,任何产生混浊或者沉淀的溶液都是不被接受的。计算.吸光度对蛋白质浓度的关系接近线性在参比溶液指定的蛋白质浓度范围内。以参比溶液的吸光度对蛋白质浓度作图,利用线性回归做标准曲线。计算标准曲线的相关系数,一个好的系统产生的标准曲线的相关系数不少于0.99.从标准曲线和待测溶液的吸光度来测定待测溶液中的蛋白质浓度。干扰物质.为了家少干扰物质的影响,蛋白质可以按以下步骤进行沉淀:加入0.1倍体积的500g/l三氯酸溶液R到1倍体积待测样品溶液中,取走上清液,用较小体积的0.5M的氢氧化钠溶解沉淀。用制得的溶液来制备待测溶液。方法6荧光法是基于o-邻苯二醛对蛋白质的化学衍生反应。它与蛋白质的伯胺基发生反应(N-末端氨基酸和θ-氨基的赖氨酸残基)此法的灵敏度可以通过在加o-邻苯二醛之前按水解蛋白质来增加。水解可以使组成氨基酸的α-氨基可以和邻苯二醛试剂反应。此法需要非常少量的蛋白质。伯胺,例如三(羟甲基)氨基甲烷和氨基酸缓冲溶液,与邻苯二醛反应的必须避免或者替换。高浓度的氨水与邻苯二醛反应。氨与邻苯二醛反应产生的荧光不稳定。自动化程序的使用来标准化这个程序可以增加测试的准确性和精密度。待测溶液.用9g/l氯化钠溶液R溶解适宜数量待测物质制的浓度在参比溶液浓度范围内的溶液。在加邻苯二醛试剂之前调节8-10.5。参比溶液.溶解蛋白质的参比溶液杂9g/l的氯化钠溶液R中。用9g/l氯化钠溶液R稀释部分此溶液制的不少于5个参比溶液,参比溶液蛋白质浓度均匀分布在10μg/ml和200μg/ml之间的适宜范围内。在加邻苯二醛试剂之前调节8-10.5。空白溶液. 用9g/l氯化钠溶液R。硼酸盐缓冲液.用蒸馏水R溶解61.83g的硼酸R,用氢氧化钾R调节pH10.4,用蒸馏水稀释至1000ml,混匀。邻苯二醛储备溶液.用1.5ml的甲醇溶解1.20g的邻苯二醛试剂R,加入100ml的硼酸缓冲溶液,混匀。加0.6ml300g/l 十二烷基醚聚乙二醇23溶液R,混匀。室温下储存,3星期内使用。邻苯二醛试剂.在5ml的邻苯二醛储存溶液中加入15μl的2-巯基乙醇R。至少在使用前30min内植被。24h内使用。步骤.将0.1ml的邻苯二醛试剂与10μl待测溶液和每个参比溶液混合,室温摁下放置15min。加入0.5M的氢氧化钠3ml混匀。在激发波长340nm和发射波长440和455nm处测得参比溶液和待测溶液的荧光强度(2.2.21)。因为照射荧光强度降低,对一个给定的样品的荧光强度只测定一次。计算.荧光强度与蛋白质浓度的关系是线性的。用参比溶液的荧光强度对蛋白质浓度作图,线性回归得到标准曲线,根据待测溶液的荧光强度得到待测溶液的浓度。

  • 【转帖】质谱与蛋白质组学

    质谱与蛋白质组学蛋白质组学对一个细胞或组织所表达的蛋白质进行的系统分析,而质谱是它的关键性分析工具。在过去的两年中,标准蛋白质组技术中的进展增进了更高水平自动化和敏感性的蛋白质识别技术。另外,新的技术促成了鉴定蛋白质功能相关特性的里程碑性的进展,包括它们的定量和在蛋白质复合物中复杂情况。缩写2DE two-dimensional gel electrophoresis双向凝胶电泳CID collision-induced dissociation碰撞诱导的解离ESI electrospray ionization电喷雾离子化FT-ICR Fourier-transform ion cyclotron resonance傅里叶-变换离子回旋加速器共振ICAT isotope-coded affinity tagsIEF isoelectric focusing等电聚焦MALDI matrix-assisted laser desorption ionization基质辅助的激光解析离子化Q-TOF quadrupole-TOFRP reversed phase反向TOF time-of-flight飞行时间简介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)。这些分析的技术包括分离蛋白质和肽的分离科学、识别和定量分析物的分析科学和数据管理和分析的生物信息学。它的初步工具包括使用IEF(等电点聚焦)/SDS-PAGE凝胶的高分辨率的双向凝胶电泳(2DE),结合质谱和数据库搜索来分离、识别和定量在一个复合样本中存在的个体蛋白质,最终识别被分离的蛋白质。一个常用的方法用在Fig1中用图解说明。此技术以及由此而来的变化(综述见[1])已经被用来识别和分类在复杂样本中存在的大量蛋白质,并在蛋白质组数据库中呈现它们,该过程我们这里称之为"描述蛋白质组学"比如,Shevchenko等[2]从2D凝胶上系统地鉴定了150个蛋白质。数目庞大的这样的数据库现在可以找到。同样的技术现在已经被作为普遍的发现工具来动态检测一个细胞或组织对外来或内部干扰反应而在蛋白质组中的改变。因为检测动态改变需要精确定量每个被检测成分,我们使用"定量蛋白质组学"来定义。在此报告中,我们总结了自1999年1月至2000年4月来报道的与蛋白质组学和质谱相关的最重要的进展。在核心质谱技术中的进展已经导致2DE为基础的蛋白质组学技术的进一步改进。它们同时又促进了传统凝胶为基础的方法的替代方法,诸如引入以同位素稀释理论为基础的精确蛋白质定量技术和蛋白质复合物的系统分析。蛋白质组分析的MS技术进展在此部分,我们总结了在MS设备、它们的控制和操作中的进展,以及比较质谱数据和序列数据库识别蛋白质所用的搜索工具的进展。随着新型质谱仪的引入,蛋白质组学研究现存类型的质谱仪性能已经显著改进了。在此综述期间最普遍使用的仪器是可以分为两类:单一阶段的质谱仪和串联质谱为基础的系统。单一阶段的质谱仪,最显著的是基质辅助的激光解吸电离(MALDI)飞行时间(TOF)仪器,被用于无数通过肽质谱图谱技术大规模蛋白质识别的项目中。此方法在鉴别表达自小一些的和完全测序的基因组的蛋白质特别成功[3,4]。串联质谱仪器诸如triple quadrpole、离子捕获(ion-trap)和近来引进的混合quadrupole飞行时间(Q-TOF)被常规应用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS或用电喷雾电离(ESI)来生成肽片段离子谱,以便通过搜寻序列数据库进行蛋白质鉴定。使用仪器控制程序来自动选择肽离子进行碰撞诱导的解离(CID)(数据依赖CID)的不断增多是这些MS/MS仪器的一个明显的趋势。一些新的构造的具有高潜能的质谱仪被引入到蛋白质组学研究中产生深刻影响。两个研究组近来一个MALDI离子源和一个混合Q-TOF耦联了起来[5,6]。Q-TOF提供的质量准确性和敏感性提升了数据库搜寻结果并同时使它成为MS/MS从头测序的当然仪器选择。MALDI Q-TOF构造提供了激动人心的机会进行自动化和高通量应用以及在一个样品盘上存档样品进行日后研究的可能。Medzihradszky等[7]描述了一个不同的混合仪器称之为MALDI TOF TOF。此设备享有许多MALDI Q-TOF的优点,另外能够进行高能量CID和非常快速的扫描速率。傅里叶-变换离子回旋加速器共振(FT-ICR)质谱对于蛋白质组学来说相对陌生。这些设备具有非常高的敏感性和分辨率,质量精确性可以达到1ppm。这些特征被用来在一次分析中测量和定量几百种蛋白质的完整的分子质量[8]。Goodlett等[9]表明FT-MS测量的一个肽的准确质量以及可以容易获得的限制因素能够通过序列数据库搜索被用来识别蛋白质。蛋白质组学如果没有软件工具来进行质谱数据和序列数据库的关联将变得几无可能。现存的数据库搜索程序已经变得越来越成熟和可以(从网络)可获得。另外,引入了新的算法。主要相关程序是Sequest[10],MASCOT[11],PeptedeSearch[12],PROWL[13]和Protein Prospector[14]。在它们中间,Sequest使用CID谱设置了蛋白质识别的实验室标准(benchmark),因为它与边界MS/MS数据工作得最好,并高度可信,可以从整个[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS实验中自动分析数据,并不需要任何使用者的破译工作。在所提的程序中,然而,只有Sequest不能在网络上搜索。MASCOT是一个新的、快速、网络可进入和多功能的程序,具有进行肽指纹分析、用部分破译或未破译的CID谱进行数据库搜索的功能。

  • 蛋白质微阵列芯片制作打印机优势

    [b][url=http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/nanoprint.html]蛋白质微阵列芯片制作打印机[/url]特色[/b]具有高精度湿度和温度控制系统,具有方便用户操作的软件,可以全面和高效地打印微阵列和用于分子生物学研究和诊断应用的各种芯片具有除湿功能可供用户选择配备,除湿功能可让用户在潮湿环境下操作。可打印高达384个微孔的微孔板,最多可以打印60个标准玻璃芯片底片。可以打印各种微孔板,1“X3”的芯片和其他任何微流体生物芯片。纳米打印机系统提供先进的微孔板,位于微孔板下的 Peltier将其进行冷却。[img=蛋白质微阵列芯片制作打印机]http://www.f-lab.cn/Upload/nanoprint-arrayit.jpg[/img][b][/b]蛋白质微阵列芯片制作打印机:[url]http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/nanoprint.html[/url][b][/b]

  • 【转帖】生命所需——蛋白质和多肽蛋白质粉!

    人类的营养物质有许多种类,最为重要的为蛋白质,碳水化合物和脂肪,其它则是微量营养物质,如维生素、电解质和微量元素等。虽然每一种营养物质对人体来说都是不可或缺的,但绝大多数的营养学家都会有充分的理由认为,真正最重要的营养物质是蛋白质。一、蛋白质是构成人体的基本物质。蛋白质是由氨基酸通过肽链相连而构成的,它是人体包括骨骼、肌肉、皮肤和脑的重要物质基础,同时氨基酸也是生成核酸的基本物质。我们知道,核酸既形成遗传密码,也是体内储存能量的基本物质。因而从根本上说,人体是由蛋白质组成的。构成人体蛋白质的生理功能概括有如下三个方面:1)人体组织的主要构成成份:如肌肉、骨骼、血液、皮肤、神经、肝、心等等。2)具有特殊生理功能:可以这样说,人类的一切生理活动都与蛋白质有关。如酶蛋白能催化机体的一切化学反应,包括蛋白质、脂肪、碳水化合物的消化等;载脂蛋白运送脂肪;血红蛋白运送氧;激素蛋白调节代谢与生理活动包括情感;血浆白蛋白调节渗透压、运输金属离子、胆红素和抗生素等。3)供给机体能量:成年人每日约需要更新400g蛋白质,每克蛋白质彻底分解能释放出约4 Kcal的热量。4)为机体提供氮原料:人体内所必需的嘧啶、嘌呤、肌酸、胆碱、肾上腺素、肉碱、牛磺酸等,都是以多肽、氨基酸为原料的。表1. 世界粮食组织(FAD)和世界卫生组织(WHO)根据中国人的体质和膳食结构推荐的中国人蛋白质的摄入量(RNLs)。年 龄 蛋白质RNL(g/d)初生—6个月 1.5-31岁 353岁 455岁 557岁 609岁 6510-16岁 75-85成年女性 65成年男性 75妊娠 +15乳母 +20根据统计资料:由于贫困、工作紧张、精神压力、减肥节食、以及肠胃疾病、癌症、贫血、肾病、各种结核病、肝硬化、腹水、烧伤、失血等,以及老龄人均不同程度地存在着蛋白质的摄入不足。上世纪80年代以来,我国营养学家对7个省18个贫困地区,1万名学龄前儿童进行了为期4年的连续调查,发现营养不良现象非常严重,其中蛋白质的摄入量不足WHO规定的60%。近年社会医学工作调查,在发达地区由于生活节奏加快,精神压力异常增加,以及办公室白领阶层的减肥节食,也导致蛋白质摄入不足,代谢异常的人群增加。二、蛋白质缺乏的体征和临床症状单纯的蛋白质营养不良又叫加西长病,这或许是来源于非洲的单词,单纯的能量不足时叫消瘦;临床上通常把这两种现象叫单纯性蛋白质能量营养不良症或PEM。单纯的PEM症在临床上较少见到,但在慢性消耗性疾病患者中则常见,尤其是在癌症患者和艾滋病的患者中几乎占到90%以上。现代都市和贫困地区存在着相当数量的蛋白质营养不良族群,他们的临床表现主要是能量损失或不足,如体力不支、睡眠不安、怕冷、怕热、性冷淡、无法进行正常的体力劳动和运动,其次为肌肉组织萎缩、皮肤松驰;腿部、脸部易水肿、脂肪肝、无名皮疹、伤口愈合不良、记忆力下降、视力减弱等。再者免疫力低下易感冒、感染。在做血检时通常会发现这些族群的血浆蛋白处于正常值的下限,其中白蛋白、转铁蛋白、甲状腺素结合前体蛋白和视轴蛋白(retinol-binding protein)均处于低水平时,患者易于感染各种疾病并且出现早衰症状,如果是儿童则感染后死亡率增加30%-40%,对于这类人群WHO的专家最好的建议就是迅速补充优质(或全价)的蛋白质。

  • 蛋白质印迹技术30年“进化”史

    在发明蛋白质印迹法(Western Blot)出现了30多年之后,这项技术仍然是获取特定蛋白可靠鉴定的关键。许多近期涌现的产品利用各种方法来提高蛋白质印迹实验的可重复性、敏感性、定量性以及速度。有三个人都被认为发展了蛋白质的免疫印迹方法,但其中只有一人才算得上是“Western Blotting(蛋白质印迹法)”的命名者,他就是当时在西雅图哈钦森癌症研究中心Bob Nowinski实验室工作的W. Neal Burnette。“Western Blotting”的命名中暗含了Southern Blotting(Edwin Southern在1975年发明的一项技术,使用胶、尼龙膜和吸水纸去鉴定一个复杂个体中特定的DNA序列)、Northern Blotting(随后发明出的相似策略,用于鉴定RNA)以及位于西海岸(West Coast)的Nowinski实验室三者之意。http://www.ibioo.com/data/attachment/portal/201309/22/095234xzm2pso06fsmtbof.jpgBurnette的技术成果直到1981年才得以发表。他回想起来,当时审稿人“特别”反对使用“Western blotting”这一名称。但尽管如此,这个名称还是沿袭了下来,而且蛋白质印迹技术也成为了最广泛使用的免疫化学技术之一。工作原理蛋白质印迹法的第一步涉及到用凝胶电泳(Gelelectrophoresis)按照大小分离蛋白质,然后通过将膜置于胶上,将蛋白质转移到膜上(通常是硝酸纤维素膜或聚偏二氟乙烯膜),并在膜上加上若干片吸水纸,然后将这套堆层放在缓冲溶液中,这样就能通过毛细管作用将蛋白质向上拉拽到膜上。这也就是所谓的湿法或槽式转印法。另外两项技术是干法和半干转印法,这两种方法比传统的湿转印法更快也更规整,但是对于高分子量蛋白质而言,效率更低。对于半干转印方法来说,膜和胶放置在被缓冲液浸泡过的滤纸层之间,将这些都夹在阴极和阳极之间,电流就能驱动蛋白质转移到膜上。三种方法中,干法转印最快,但转印效率也最低。转印结束后,膜被放在稀释过的蛋白质溶液中用来封闭非特异性的蛋白质结合。然后将膜与一抗进行孵育、洗脱,再与标记了信号检测探针的二抗进行孵育。最后一步是检测,通常采用化学发光或者荧光方法。在化学发光检测中,与酶交联的二抗能够与检测抗原产生光发生反应,可以被胶片或成像装置捕获。而在荧光检测中,抗体探针被荧光集团所标记。荧光检测方法的主要优势在于,它可以同时检测多个蛋白质,并且其信号更加一致。因此与化学发光检测相比,也更有利于量化研究。不少制造蛋白质印迹相关设备、软件和消耗品的公司正在努力推动其中一些或所有步骤的自动化,期望能够将这一实验变得更加简单有效。同时在实验中加入了一些验证点,让研究人员能够随时监测实验进展,甚至重新打造整个过程。科学家们寻求的是高效性、稳健性和策略化,从而能够帮助他们避免浪费宝贵的造价高昂的抗体。加速免疫检测过程转印、抗体孵育、上样和洗脱步骤占据了蛋白质印迹法实验80%的时间,EMD Millipore公司“蛋白质印迹法解决方案”产品经理Michele Hatler这样介绍。这家总部位于加州泰梅库拉的公司推出的SNAP i.d. 2.0蛋白质检测系统加速了整个过程,使用真空装置通过膜推入试剂,而不仅仅依赖于扩散作用。这样就能将免疫检测的时间从4小时缩短到30分钟,Hatler表示。她解释说:“我们真正致力于提高蛋白质印迹工作流程的效率。我们仍然是按照传统的步骤走,只是加了一个真空装置。”Hatler指出,2.0版本是于2012年9月推出的,相比之前的版本有几个方面的优势。它可以使用中等大小的凝胶(8.5×13.5厘米)和迷你凝胶(7.5×8.4厘米),之前则只能用迷你凝胶。“这一设备很便宜,操作也很简便,但切实提高了实验效率,节省了实验时间。” Hatler说。伯乐公司(Bio-Rad)的Trans-Blot Turbo蛋白质转移系统是实验台面大小的仪器,能够提供快速而高效的转印。得益于新的转印缓冲液配方,特殊的过滤材料和增强的电流强度(由一个集成电源调节),这一系统能够在短至3分钟的时间内完成转印,并且印迹结果能与槽式转移相媲美。传统的半干转移系统需要15到60分钟时间,而且通常无法提供高分子量蛋白质转移的有力结果。增加验证点以缓解忧虑蛋白质印迹法的高失败率常常令人感到非常沮丧,尤其是你需要若干天来换取一个结果。“这是一项非常不稳定的技术,”伯乐公司“蛋白质印迹组”市场经理Ryan Short说,“我们对用户调查时发现,一半的用户报告他们用此技术的失败率至少是25%。”Short还说:“几乎没有什么机会可以检查实验过程是否满足期望。由此就产生了焦虑。我们正在引入可视验证点的概念来增加信心和确定性。”这家公司的标准和Mini-PROTEAN免染色预制胶,利用其ChemiDoc MP胶成像系统,使得研究者可以快速观测到他们的蛋白是否正确地载入到凝胶上,进而确证高质量的蛋白质转移,便于决定是否应该转向下一个步流程或是重新开始。ChemiDoc MP系统是为化学发光和多元荧光斑点成像技术所设计,能够在个人电脑上用ImageLab软件来操作。这些验证点“真的很有用”,在实验室使用该系统的加州大学戴维斯分校助理教授Aldrin Gomes表示:“我们可以成像这些免染的凝胶,不用加入额外的染料,而且能够快速判断跑在胶上的样品是否出现问题。我们还能在蛋白质转膜之后再去对凝胶成像,如果其中任何一个步骤出现问题,我们都可以在这一点上停止实验进程。”成像和软件提高定量性当许多科学家仍在使用胶片分析蛋白质印迹时,世面上开始出现越来越多的宽范围免胶片凝胶记录成像系统,这些系统可以用来成像并分析化学发光的印迹、荧光的印迹斑点或者同时检测这两种印迹。许多公司开始纷纷努力,争相制造尽可能便捷的成像仪及其分析软件。很多公司提供了按键式成像捕捉系统,其大小可在实验台上操作。Syngene公司于2012年4月推出了非常简洁的一键操作系统PXi,分析化学发光和荧光印迹。该系统是基于该公司的G:BOX成像系统,并配有GeneSys成像软件。2012年10月,赛默飞世尔公司(Thermo Fisher Scientific)推出了myECL成像仪,使用紫外和可见光透射法,专业的滤镜和电荷耦合器件(CCD)摄影技术去捕获和分析蛋白质印迹以及蛋白和核酸凝胶。

  • 【转帖】蛋白质合成中的质量控制

    蛋白质合成中的质量控制 近期Nucleic Acids Research在线发表了上海生化与细胞所王恩多研究组的研究论文:人细胞质亮氨酰-tRNA合成酶编校非对应氨基酸的模块式途径。为了防止潜在的蛋白质错误合成,某些氨基酰-tRNA合成酶具有编校功能去除错误活化的氨基酸或者错误接载的氨基酰化tRNA,通过控制蛋白质的生物合成原料的质量,对蛋白质合成进行质量控制。该实验室已经证明亮氨酰-tRNA合成酶(LeuRS)能够通过不依赖-或依赖tRNA转移前编校途径水解误活化的非对应氨基酸,即使误活化的氨基酸转移到tRNA分子上也可以通过转移后编校途径将其水解。 LeuRS通过多条编校途径在反应的各个步骤清除错误的反应产物和中间物。王恩多研究组的博士研究生陈鑫和马晶晶成功地首次在大肠杆菌基因表达体系中得到了高活力的人胞质亮氨酰-tRNA合成酶(hcLeuRS)和亮氨酸tRNA,建立了一个高效的测定hcLeuRS合成和编校活力方法和体外研究体系。发现hcLeuRS对不同的非对应氨基酸的胁迫采取不同的编校策略对产物进行质量控制,虽然亮氨酸的类似物正缬氨酸(Nva)和2-氨基丁酸(ABA)都能被错误地载入tRNA分子的3’端,但主要通过转移后的编校途径去除Nva,去除ABA则偏爱转移前的编校途径。转移后编校作为tRNA氨基酰化最后的一个质量控制的检查点对于避免氨基酸的错误掺入发挥着至关重要的作用。该研究结果将有助于更加深入、全面地认识生物进化过程中产生的模块式编校途径在保持遗传信息由RNA传递到蛋白质的精确性发挥着重要作用。该研究得到中国科学院,科技部重大科学研究计划,国家自然科学基金委,上海市科委的资助。

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