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毛细管电泳分离技术的进展及其在蛋白质分离中的应用
概述毛细管电泳是上世纪80年代在全球范围内迅速发展起来的一种新型的分离技术,并被认为是90年代这一领域中有影响的分支科学之一,已在生命科学、生物工程、医学药物、环境保护和食品检验等领域中显示出极其重要的应用前景[1].
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电泳技术的现状和发展
早期的电泳技术是由瑞典Uppsala大学物理化学系Svedberg教授提出了荷电的胶体颗粒在电场中移动的现象称其为电泳(electrophoresis).于1937年,由Arne Tiselius教授--诺贝尔奖金获得者,利用此电泳现象,发明了早期的界面电泳(moving boundary),用于蛋白质分离的研究,开创了电泳技术的新纪元.此后,各种电泳技术及仪器相继问世,先进的电泳仪和电泳技术的不断发展,使它在生物化学实验技术中占重要地位,按电泳的原理有三种形式的电泳分离系统:原则上按电泳的原理来分,即移动界面电泳(moving boundary electrophoresis)、区带电泳(zone electrophoresis)和稳态电泳(steady state electrophoresis)或称置换(排代)电泳(displacement electrophoresis).在自由移动界面电泳,是带电分子的移动速率通过观察界面的移动来测定,该方法已成为历史.代之以采用支持介质的区带电泳.
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肿瘤标志物的蛋白质组学
随着蛋白质组学概念的提出及其技术的不断发展,人们可以从细胞蛋白整体水平研究肿瘤的发病机制,寻找肿瘤诊断和预后的特异性标志.蛋白质组学表达模式研究的技术包括用于蛋白质分离的双向凝胶电泳,用于鉴定的质谱分析及用于蛋白质对比研究的数据库,这些技术正应用于肿瘤标志物的寻找和鉴定.人们已在肾细胞癌中找到相关的诊断标志,并建立了膀胱癌相关蛋白数据库;在肝癌研究中也发现了大量可能用于早期诊断和肿瘤分型的蛋白;在肺癌早期可检测"恶性"蛋白信号,预测肿瘤发生和观察化疗效果;在卵巢肿瘤中联合应用筛选的肿瘤标志和CA125可明显提高肿瘤的检出率;另外蛋白质组学方法在乳腺癌、结肠癌、白血病等疾病研究中的应用也日益广泛.尽管这项技术仍有不足,但他在不断完善,使我们能发现更多敏感、特异的肿瘤标志物.
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酵母单杂交技术的原理及应用
0引言酵母单杂交(yeast one hybrid)技术是体外分析DNA与细胞内蛋白质相互作用的一种方法,通过对酵母细胞内报告基因表达状况的分析,来鉴别DNA结合位点并发现潜在的结合蛋白基因,或对DNA结合位点进行分析.运用此技术,能筛选到与DNA结合的蛋白质,并可直接从基因文库中得到编码该蛋白质的核苷酸序列,而无需复杂的蛋白质分离纯化操作,故在蛋白研究中,具有一定的优势;而且,酵母属真核细胞,通过酵母系统得到的结果比其他体外技术获得的结果更能体现真核细胞内基因表达调控的真实情况.
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神经科神经系统变性疾病的蛋白质病理学
近年来,随着蛋白质分离、纯化技术,免疫组织化学技术的进步,蛋白质病理学已成为研究神经变性疾病的重要领域.我们主要概述与神经变性疾病的病理诊断和发病机制有关的三种蛋白质(tau蛋白、突触共核蛋白、泛素蛋白).
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蛋白组学技术及其在器官移植中的应用
蛋白组学是继基因组之后发展起来的一门新的技术学科,它是建立在蛋白质的提取、分离、纯化、鉴定技术之上的.利用蛋白组学技术分析移植患者和其它患者的血清、尿液等体液中蛋白表达的差异,可以发现一些移植相关的特异性蛋白,并制定相应的蛋白组模式,利用这些蛋白组模式可以区别出移植排异患者与非移植排异患者、阐述移植排异的机制、移植耐受的机制.为临床诊断、开辟新的治疗方案提供依据.
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鼠尾胶原蛋白提取、分离、纯化方法的建立及鉴定
目的 建立一种高效提取、分离、纯化鼠尾胶原蛋白的方法.方法 通过对鼠尾进行剥离获得鼠尾腱,用Tris-HCl缓冲液、胃蛋白酶处理获得鼠尾胶原蛋白原液、反复使用氯化钠溶液进行分级盐析、醋酸溶液复溶进行鼠尾胶原蛋白的纯化.超纯水透析除去无机盐类获得纯化的鼠尾胶原蛋白.通过SDS-PAGE蛋白质电泳、氨基酸含量分析等技术手段鉴定.结果 本研究建立的方法可以获得高纯度的鼠尾胶原蛋白,纯度达到电泳纯.与国外进口的商业化鼠尾胶原蛋白产品相比无差异.研究了提取、分离、纯化参数对得率、纯度的影响,建立了优的鼠尾胶原蛋白提取条件,胃蛋白酶用量:1∶500,酶解时间:72 h,盐析浓度:2 mol/L,提取所用酸溶液:0.05 mol/L醋酸溶液.结论 为鼠尾胶原蛋白的扩大化生产提供了合适的工艺参数,为大量获得鼠尾胶原蛋白并进行更深层次的功效方面研究提供了理论支持和实践基础.
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2DE技术及其在辐射损伤研究中的应用
2DE(二维聚丙烯酰胺凝胶电泳)技术是蛋白质组学研究中的主要分离技术,其分别以蛋白质的等电点和分子质量这两个独立的参数为基础,实现蛋白质混合物的分离.2DE在探讨疾病发生机理,寻找肿瘤早期诊断指标,及药物开发研究等方面均有较好的应用,在辐射损伤研究中的应用也有广泛的前景.
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电泳在蛋白质分离及定量分析中的应用
蛋白质可以视为是自然界中重要的几种生物大分子之一,在人体中的各个方面,比如支撑、催化、运输、免疫等都发挥着重要的作用,因此对于蛋白质分离与分析的研究在科研领域占据着独特的位置.本文主要介绍几种常用的用以分离分析蛋白质的电泳方法及其相关应用,并对其优缺点做相应的比较.
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脑脊液中神经系统疾病的生物标志物
蛋白质组学(proteomics)技术是采用高分辨率的蛋白质分离手段及高效率的蛋白质鉴定技术,全景式的研究各种特定环境下的人类蛋白质的表达,是后基因组时代的重要技术.
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正确分析血清蛋白电泳扫描图
血清蛋白电泳虽然是一个传统的检验项目,但目前在临床上对一些疾病的诊断(如对肝病、肾病、多发性骨髓瘤,以及一些自身免疫性疾病等)仍起着不可替代的作用.血清蛋白电泳就是根据血清中各组分蛋白质分子量的不同,将各组分蛋白质分离开,分子大的泳动慢、分子小的泳动快,依次分为白蛋白、α1-球蛋白、α2-球蛋白、β-球蛋白(有时可出现前β-球蛋白带区属正常)和γ-球蛋白5个带区(或6个带区)[1,2].常见几种疾病的蛋白电泳变化见表1.
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血清蛋白质组学在肝细胞癌的应用进展
蛋白质组学是以基因组编码全部蛋白质为研究对象,采用高分辨率的蛋白质分离手段,结合高通量的蛋白质鉴定技术,全面研究在特定情况下蛋白质表达谱[1],从细胞水平和整体水平研究蛋白质的组成及其变化规律,深入认识机体的各种生理和病理过程,因而具有发掘和寻找潜在肿瘤标志物的能力,倍受肿瘤研究者的高度重视.
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磁性纳米微粒分离中药蛋白质的实验研究
目的:探讨并研究磁性纳米微粒对不同种生物样品中蛋白质的分离方法及效果.方法:磁性纳米微粒与AEAPS反应后,表面修饰并连接-NH2制成蛋白质分离器,通过氨基与羧基的结合及外磁力作用分离蛋白质.结果:MNP-NH2对BSA的结合呈现直线相关(r=0.9942,p<0.001).对几种来源不同的生物样品中可溶性蛋白的分离结果显示,各实验组数值与对照组比较,均具有显著性差异(P<0.05~0.001).结论:MNP-NH2对于分离生物样品中蛋白质具有较好的分离效果对蛋白质活性影响较小.
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凝胶过滤分离蛋白质实验条件的研究
目的 研究凝胶过滤各影响因素对蛋白质分离的影响.方法 应用一般色谱方法.选择葡聚糖凝胶Sephadex G-75和几种蛋白质对装柱、洗脱液、流速和操作压等条件进行试验.结果 选用不同浓度的凝胶悬液进行装柱,不同离子成分、pH的洗脱液,不同流速和操作压对几种蛋白质进行色谱分离,得到不同的结果.结论 凝胶悬液较稀利于装柱,洗脱液的离子成分不直接影响分离效果,而洗脱液的pH对几种蛋白质分离产生明显影响,酸性条件下分离的效果好,适当的流速和操作压有利于提高色谱柱的分辨率,保证色谱柱的反复正常使用.
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蛋白质组学技术及其在临床检验诊断学中的应用
人类基因组计划的完成加速了蛋白质组学的发展,使之成为当今生命科学的热点之一.疾病的发生,往往伴随着蛋白质数量、结构和性质的异常,蛋白质组学技术的应用,为疾病的诊断提供了新手段.临床捡验诊断学的根本目的是将识别疾病并诊断和治疗的生物标识物,包括血液、尿液、脑脊液(CSF)、乳头抽吸液(NAF)等各种体液都被用于研究与某些疾病的关系.采集有价值的样本,应用合理的蛋白质组学研究策略,进行蛋白质分离、鉴定,有望发现新的有意义的标志物,从而有助于疾病的早期诊断.本文着重对蛋白质组学技术及其在临床检验诊断学中的应用作一综述.
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蛋白质组学研究方法学进展
蛋白质组学是针对蛋白质组研究的一门新兴学科,近年来发展迅速,其相应方法学也取得很大进展.文章介绍了近年来差异表达蛋白质研究的方法学进展,包括双向凝胶电泳技术、凝胶内差别电泳、同位素亲和标签技术、蛋白质芯片和蛋白质组的多维液相分离-质谱分析等方法.
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表面增强激光解析电离化飞行时间质谱技术在儿科疾病中的应用进展
人类基因组计划全基因组测序的完成标志着后基因组时代的到来,蛋白质组学成为当前研究热点.在质谱(mass spectrometry,MS)基础上发展起来的表面增强激光解析电离化飞行时间质谱(surface enhanced laser desorption/ioni-zation time of flight mass spectrometry,SELDI-TOF-MS)[1.2]是一种全新的蛋白质组学研究技术平台.它弥补了二维电泳对低丰度、低溶解度、极端等电点值、极大(相对分子质量>200×10~3)和极小(相对分子质量<10×10~3)等蛋白质分离的不足,提高了蛋白质分离和鉴定的速度.
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蛋白质样本制备及IEF时样本上样对乳腺癌蛋白质2-DE分离结果的影响
目的 通过对蛋白质样本制备及IEF蛋白质上样时几个重要环节进行探讨,为乳腺癌组织蛋白质样本2-DE分离结果优化提供重要的实验与理论的依据.方法 通过Bio-Rad公司提供的试剂盒对乳腺癌组织进行总蛋白提取、蛋白质纯化、蛋白质定量,并分别对处理前后的乳腺癌蛋白质样本进行SDS-PAGE与2-DE分离.结果 乳腺癌组织蛋白质的等电点主要集中在p15~8范围内,SDS-PAGE、蛋白质样本纯化与定量等措施及适当的IEF上样体积与上样量可获得良好的2-DE蛋白质分离结果.结论 样本制备是2-DE蛋白质分离的关键,准确的取材、蛋白质样本的SDS-PAGE质量监测、适量的样本上样体积与上样量、适当的pH值范围的IPG胶条的选择以及采用蛋白质纯化试剂盒对蛋白质样本进行纯化与浓缩是整个实验成功的保证.
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冠心病寒凝证的蛋白组学分析
寒证是八纲辨证的重要组成,寒凝证是冠心病的常见证型.冠心病寒凝证的形成,可能是多种致病因子通过各种途径影响机体细胞内某些基因转录和表达为蛋白质,有些蛋白质表达增多,有些蛋白质表达减少,有的蛋白质表达停止,有的正常情况下不表达的蛋白质被启动,等等,机体的代谢、体温调节、神经系统感觉、内分泌等各方面的生物学行为发生改变,在临床表现出寒凝证.温阳法可通过调节一种或多种蛋白的表达,调节上述生物学行为达到治疗冠心病寒凝证的目的."阳微阴弦"是冠心病的一个重要病机,从蛋白组学层面认识冠心病寒凝证的病机,既能对"阳微阴弦"的经典理论予以现代分子生物学注释,又能从寒证本质的探讨为中医的八纲研究提供新的可能有效的思路.通过蛋白质分离、鉴定可以将冠心病寒凝证患者与正常人的蛋白质表达差别加以甄别、测定、分析.温阳法的代表方四逆加人参汤对冠心病寒凝证患者的作用可通过蛋白组学进行研究.#