蛋白質組學和生物標志物篩選

什么是生物標志物？

生物標志物是可以標記系統(tǒng)、器官、組織、細胞和亞細胞的結構或功能發(fā)生變化或可能發(fā)生變化的生化指標，如DNA、RNA、蛋白質、酶、脂類、聚糖、代謝物等。用作研究的生物標志物。

生物標志物可用于疾病的早期診斷和治療效果的監(jiān)測以及治療藥物靶點的發(fā)現(xiàn)。它們還可用于闡明各種污染物的作用機制，并確定各種污染物與生物體之間發(fā)生的相互作用。此外，生物標志物可用于流行病學或毒理學研究，以確定生物體是否已暴露于某些環(huán)境因素。篩選有用的生物標志物不僅對疾病的診斷和治療具有重要意義，還可以與生態(tài)效應聯(lián)系起來，為環(huán)境問題制定研究解決方案。

以前，通常用于篩選生物標志物的方法是基因組學。隨著人類基因組測序的完成，人們發(fā)現(xiàn)基因以復雜的方式表達，基因組學無法回答許多關于生命活動的人類問題，而蛋白質是基因功能的實現(xiàn)者，了解蛋白質結構、定位和蛋白質相互作用，以及蛋白質功能對于理解生命現(xiàn)象的本質更為有益。

篩選生物標志物的常用蛋白質組學技術

* 質譜 (MS)

MS 是一種測量離子荷質比的分析方法。其基本原理是將離子源中的樣品成分電離，以產(chǎn)生具有不同荷質比的帶正電離子。由加速電場形成的離子束進入質量分析器。 MS 是一種重要的核心蛋白質組學技術，用于對蛋白質或肽進行高靈敏度和高通量鑒定以及轉錄后修飾。最常用的質譜技術包括：基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜（MALDI-TOF-MS）、表面增強激光解吸電離飛行時間質譜（SELDI-TOF-MS）、串聯(lián)質譜（MS/MS）等近年來，隨著新一代質量分析儀和四極桿飛行時間串聯(lián)質譜（QQ-TOF）等復雜的多級儀器的出現(xiàn)，質譜技術發(fā)生了翻天覆地的變化。和飛行時間串聯(lián)質譜（TOF-TOF）。

* 蛋白質微陣列

蛋白質微陣列是其中蛋白質如抗原、抗體、小肽、受體和配體、蛋白質-DNA和蛋白質-RNA復合物依次固定在各種載體如滴定板和載玻片上的微陣列。然后，用特定熒光或其他成分標記的蛋白質與芯片相互作用，洗去與芯片上蛋白質不互補結合的成分。然后使用熒光掃描儀或激光共焦掃描測量芯片上每個點的熒光強度。通過熒光強度分析蛋白質-蛋白質相互作用，從而確定各種蛋白質。

蛋白質微陣列可分為蛋白質檢測微陣列和蛋白質功能微陣列。蛋白質檢測微陣列將具有高親和力和特異性的探針分子（例如單克隆抗體）固定在基質上，以識別復雜生物樣品中的目標蛋白質/肽。蛋白質功能微陣列在陣列上包含完整的功能性蛋白質/結構域，允許研究蛋白質的特定異構體或整個蛋白質組的生化活性。

蛋白質組學在生物標志物篩選中的應用

應用蛋白質組學在腫瘤相關生物標志物篩選中的

>肺癌相關生物標志物篩查：肺癌診斷、肺癌預后評估及新治療靶點研究

>胰腺癌相關生物標志物篩查

>肝癌的生物標志物篩查

環(huán)境污染預警生物標志物篩選中的蛋白質組學：

>空氣污染預警生物標志物篩查

>核污染的早期預警生物標志物篩查

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