高通量組學(xué)技術(shù)簡(jiǎn)介

1、高通量組學(xué)技術(shù)簡(jiǎn)介高通量組學(xué)技術(shù)簡(jiǎn)介2014-11-26目錄目錄l代謝組學(xué)及其相關(guān)技術(shù)代謝組學(xué)及其相關(guān)技術(shù)l蛋白質(zhì)組學(xué)及其相關(guān)技術(shù)蛋白質(zhì)組學(xué)及其相關(guān)技術(shù)l糖組學(xué)及其相關(guān)技術(shù)糖組學(xué)及其相關(guān)技術(shù)l脂質(zhì)組學(xué)及其相關(guān)技術(shù)脂質(zhì)組學(xué)及其相關(guān)技術(shù)代謝組學(xué)代謝組學(xué)l代謝物組學(xué)（代謝物組學(xué)（metabolomics）是在后基因組學(xué)時(shí)）是在后基因組學(xué)時(shí)代興起的一門跨領(lǐng)域?qū)W科，其主要目標(biāo)是定量的代興起的一門跨領(lǐng)域?qū)W科，其主要目標(biāo)是定量的研究生命體對(duì)外界刺激、病理生理變化、以及本研究生命體對(duì)外界刺激、病理生理變化、以及本身基因突變而產(chǎn)生的其身基因突變而產(chǎn)生的其體內(nèi)代謝物水平體內(nèi)代謝物水平的多元?jiǎng)拥亩嘣獎(jiǎng)討B(tài)反應(yīng)。態(tài)反應(yīng)

2、。l代謝物組學(xué)誕生于上個(gè)世紀(jì)末，由英國(guó)倫敦帝國(guó)代謝物組學(xué)誕生于上個(gè)世紀(jì)末，由英國(guó)倫敦帝國(guó)大學(xué)大學(xué)Jeremy Nicholson教授創(chuàng)立，之后得到迅速教授創(chuàng)立，之后得到迅速發(fā)展并滲透到多項(xiàng)領(lǐng)域，比如疾病診斷、發(fā)展并滲透到多項(xiàng)領(lǐng)域，比如疾病診斷、醫(yī)藥醫(yī)藥研研制開發(fā)、制開發(fā)、營(yíng)養(yǎng)食品科學(xué)營(yíng)養(yǎng)食品科學(xué)、毒理學(xué)、環(huán)境學(xué)，植物、毒理學(xué)、環(huán)境學(xué)，植物學(xué)等與學(xué)等與人類健康護(hù)理人類健康護(hù)理密切相關(guān)的領(lǐng)域。密切相關(guān)的領(lǐng)域。常用技術(shù)手段常用技術(shù)手段l色譜色譜- -質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù) l色譜是分離混合物的有效方法色譜是分離混合物的有效方法, ,但難以得到結(jié)構(gòu)信但難以得到結(jié)構(gòu)信息息, ,主要靠與標(biāo)樣對(duì)比來達(dá)到未

3、知物結(jié)構(gòu)的推定主要靠與標(biāo)樣對(duì)比來達(dá)到未知物結(jié)構(gòu)的推定; ;質(zhì)譜法提供了豐富的結(jié)構(gòu)信息質(zhì)譜法提供了豐富的結(jié)構(gòu)信息, ,用樣又是幾種譜學(xué)用樣又是幾種譜學(xué)方法中用量最少的。因此色譜與質(zhì)譜的結(jié)合方法中用量最少的。因此色譜與質(zhì)譜的結(jié)合, ,成為成為分離和鑒定復(fù)雜樣品的理想手段分離和鑒定復(fù)雜樣品的理想手段, ,這是單獨(dú)采用色這是單獨(dú)采用色譜、質(zhì)譜所不及的譜、質(zhì)譜所不及的, ,同時(shí)也不存在類似于同時(shí)也不存在類似于NMRNMR技術(shù)技術(shù)靈敏度低、檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍窄弱點(diǎn)靈敏度低、檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍窄弱點(diǎn), ,有較高的靈敏度有較高的靈敏度和專屬性和專屬性。l色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)已在代謝組學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)已在代謝組學(xué)領(lǐng)域

4、得到廣泛應(yīng)用, ,特特別是別是液質(zhì)液質(zhì)聯(lián)用聯(lián)用(LC-MS)(LC-MS)、氣質(zhì)氣質(zhì)聯(lián)用聯(lián)用(GC-MS)(GC-MS)以及以及毛毛細(xì)管電泳細(xì)管電泳- -質(zhì)譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)聯(lián)用技術(shù)(CE-MS)(CE-MS)。LC-MSLC-MS的應(yīng)用的應(yīng)用涉及毒理、植物代謝、遺傳學(xué)、真菌的代謝等諸涉及毒理、植物代謝、遺傳學(xué)、真菌的代謝等諸多領(lǐng)域的不同類小分子物質(zhì)的定性與定量多領(lǐng)域的不同類小分子物質(zhì)的定性與定量。GC-MSGC-MS要求足夠的蒸氣壓和被分析物的熱穩(wěn)定性好要求足夠的蒸氣壓和被分析物的熱穩(wěn)定性好, ,特別特別對(duì)對(duì)極性物質(zhì)極性物質(zhì)的分析前要進(jìn)行樣品的的分析前要進(jìn)行樣品的衍生化處理衍生化處理。但其但其高

5、效、高選擇性、高靈敏度、用量少和分析高效、高選擇性、高靈敏度、用量少和分析速度快速度快的優(yōu)點(diǎn)是其得到廣泛應(yīng)用的主要原因。的優(yōu)點(diǎn)是其得到廣泛應(yīng)用的主要原因。lGCGC與與TOFTOF/MS/MS以及以及四極桿質(zhì)譜四極桿質(zhì)譜的聯(lián)用在代謝組學(xué)的的聯(lián)用在代謝組學(xué)的研究中發(fā)揮了自身的優(yōu)越性。研究中發(fā)揮了自身的優(yōu)越性。CE-MSCE-MS也是代謝組也是代謝組學(xué)中強(qiáng)大的分析工具。學(xué)中強(qiáng)大的分析工具。SogaSoga等分析了細(xì)菌代謝物等分析了細(xì)菌代謝物經(jīng)三重經(jīng)三重CECE分離后的近千種小分子物質(zhì)分離后的近千種小分子物質(zhì), ,有利于代謝有利于代謝物 的 系 統(tǒng) 性 分 析 。 此 外物 的 系 統(tǒng) 性 分 析

6、。 此 外 , , 毛 細(xì) 管 電 色 譜毛 細(xì) 管 電 色 譜(capillary electrochromatography, CEC),(capillary electrochromatography, CEC),與與質(zhì)譜的聯(lián)用在蛋白、多肽、氨基酸和糖類的分析質(zhì)譜的聯(lián)用在蛋白、多肽、氨基酸和糖類的分析中得到應(yīng)用。中得到應(yīng)用。l核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù) l核磁共振核磁共振(nuclearmagneticresonance,(nuclearmagneticresonance,NMRNMR) )是一是一種基于具有自旋性質(zhì)的原子核在核外磁場(chǎng)作用下種基于具有自旋性質(zhì)的原子核在核外磁場(chǎng)作用下, ,吸

7、收射頻輻射而產(chǎn)生能級(jí)躍遷的譜學(xué)技術(shù)。其吸收射頻輻射而產(chǎn)生能級(jí)躍遷的譜學(xué)技術(shù)。其特特點(diǎn)點(diǎn)為為: :不破壞樣品的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不破壞樣品的結(jié)構(gòu)和性質(zhì), ,無(wú)輻射損傷無(wú)輻射損傷; ;可在可在一定的溫度和緩沖液范圍內(nèi)選擇實(shí)驗(yàn)條件一定的溫度和緩沖液范圍內(nèi)選擇實(shí)驗(yàn)條件, ,能夠在能夠在接近生理?xiàng)l件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)接近生理?xiàng)l件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn); ;可設(shè)計(jì)多種編輯手段可設(shè)計(jì)多種編輯手段, ,實(shí)驗(yàn)方法靈活多樣。基于這種特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方法靈活多樣?；谶@種特點(diǎn), ,核磁共振技術(shù)核磁共振技術(shù)對(duì)完整器官或組織細(xì)胞內(nèi)許多微量代謝組分進(jìn)行對(duì)完整器官或組織細(xì)胞內(nèi)許多微量代謝組分進(jìn)行檢測(cè)檢測(cè), ,得到相應(yīng)的生物體代謝物信息。得到相應(yīng)的生物體代謝物

8、信息。l綜合分析這些信息所反映的生物學(xué)意義綜合分析這些信息所反映的生物學(xué)意義, ,可了解生可了解生物體代謝的規(guī)律。物體代謝的規(guī)律。二維和多維的核磁共振技術(shù)二維和多維的核磁共振技術(shù)也也成為了代謝組學(xué)研究領(lǐng)域的重要技術(shù)。另外成為了代謝組學(xué)研究領(lǐng)域的重要技術(shù)。另外,NMR,NMR技術(shù)還可以和色譜技術(shù)聯(lián)用技術(shù)還可以和色譜技術(shù)聯(lián)用, ,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì), ,達(dá)到更為理想的分析效果。達(dá)到更為理想的分析效果。相關(guān)的高性能聯(lián)用技相關(guān)的高性能聯(lián)用技術(shù)將會(huì)用于小分子代謝物的定性與定量。術(shù)將會(huì)用于小分子代謝物的定性與定量。代謝組學(xué)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)代謝組學(xué)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)蛋白質(zhì)組學(xué)l蛋白質(zhì)組蛋白質(zhì)組定義為一種

9、基因組所表達(dá)的全部蛋白質(zhì)。定義為一種基因組所表達(dá)的全部蛋白質(zhì)。因蛋白質(zhì)組具有時(shí)空性和可調(diào)節(jié)性因蛋白質(zhì)組具有時(shí)空性和可調(diào)節(jié)性, ,蛋白質(zhì)組的概蛋白質(zhì)組的概念實(shí)際指在特定念實(shí)際指在特定時(shí)刻時(shí)刻、特定、特定環(huán)境環(huán)境和和實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)條件下基下基因組所表達(dá)的因組所表達(dá)的全部全部蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。l蛋白質(zhì)組學(xué)的蛋白質(zhì)組學(xué)的核心核心在于大規(guī)模地對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行綜在于大規(guī)模地對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行綜合合分析分析, ,通過對(duì)某種物種、個(gè)體、器官、組織或細(xì)通過對(duì)某種物種、個(gè)體、器官、組織或細(xì)胞的胞的全部蛋白質(zhì)性質(zhì)全部蛋白質(zhì)性質(zhì)( (包括包括表達(dá)水平表達(dá)水平、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、分布分布、功能功能、豐度變化、翻譯后、豐度變化、翻譯后修飾修飾

10、、細(xì)胞內(nèi)定位細(xì)胞內(nèi)定位、蛋、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)的白質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用相互作用、蛋白質(zhì)與疾病的關(guān)聯(lián)、蛋白質(zhì)與疾病的關(guān)聯(lián)性性) )的研究的研究, ,對(duì)蛋白功能做出精細(xì)和準(zhǔn)確的闡述。對(duì)蛋白功能做出精細(xì)和準(zhǔn)確的闡述。蛋白質(zhì)組學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)最有價(jià)值的優(yōu)勢(shì)最有價(jià)值的優(yōu)勢(shì)是它可以是它可以觀察在特定觀察在特定的時(shí)間下的時(shí)間下一個(gè)完整的一個(gè)完整的蛋白質(zhì)組蛋白質(zhì)組或蛋白亞型在某種或蛋白亞型在某種生理或病理狀態(tài)中生理或病理狀態(tài)中, ,發(fā)生的相應(yīng)的變化。發(fā)生的相應(yīng)的變化。l蛋白質(zhì)組學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要有兩方面蛋白質(zhì)組學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要有兩方面: :l結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)組學(xué)和功能蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)組學(xué)和功能蛋白質(zhì)組學(xué)。結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)。結(jié)構(gòu)

11、蛋白質(zhì)組學(xué)主要是蛋白質(zhì)表達(dá)模式的研究組學(xué)主要是蛋白質(zhì)表達(dá)模式的研究, ,包括蛋白質(zhì)氨包括蛋白質(zhì)氨基酸序列分析及空間結(jié)構(gòu)的解析?；嵝蛄蟹治黾翱臻g結(jié)構(gòu)的解析。l蛋白質(zhì)表達(dá)模式的研究是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的基礎(chǔ)蛋白質(zhì)表達(dá)模式的研究是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的基礎(chǔ)內(nèi)容內(nèi)容, ,主要研究特定條件下某一細(xì)胞或組織的所有主要研究特定條件下某一細(xì)胞或組織的所有蛋白質(zhì)的表征問題蛋白質(zhì)的表征問題。l常規(guī)的方法是提取蛋白質(zhì)常規(guī)的方法是提取蛋白質(zhì), ,經(jīng)經(jīng)分離分離形成一個(gè)蛋白質(zhì)形成一個(gè)蛋白質(zhì)組的組的二維圖譜二維圖譜, ,通過計(jì)算機(jī)圖像分析得到各蛋白質(zhì)通過計(jì)算機(jī)圖像分析得到各蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)、分子量、表達(dá)量等的等電點(diǎn)、分子量、表達(dá)量等

12、, ,再結(jié)合以質(zhì)譜分析再結(jié)合以質(zhì)譜分析為主要手段的蛋白質(zhì)鑒定為主要手段的蛋白質(zhì)鑒定, ,建立起細(xì)胞或組織或機(jī)建立起細(xì)胞或組織或機(jī)體在所謂正常生理?xiàng)l件下的體在所謂正常生理?xiàng)l件下的蛋白質(zhì)圖譜蛋白質(zhì)圖譜和和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)。l高效液相層析高效液相層析(HPLC)(HPLC)l雖然雖然HPLCHPLC在蛋白組分析中未能廣泛應(yīng)用在蛋白組分析中未能廣泛應(yīng)用, ,但其作為但其作為分離蛋白質(zhì)的第一步分離蛋白質(zhì)的第一步, ,仍具有很好的前景。雙向高仍具有很好的前景。雙向高效液相層析效液相層析(2D-HPLC)(2D-HPLC)也是一種很好的蛋白質(zhì)分也是一種很好的蛋白質(zhì)分離純化方法。其第一相根據(jù)分子大小分離蛋白質(zhì)離純

13、化方法。其第一相根據(jù)分子大小分離蛋白質(zhì), ,第二相是反向?qū)游?。第二相是反向?qū)游觥?D -HPLC2D -HPLC分離蛋白質(zhì)的容量分離蛋白質(zhì)的容量比比2-DE2-DE大大, ,且速度快。而毛細(xì)管柱反相高效液相色且速度快。而毛細(xì)管柱反相高效液相色譜譜(RP-HPLC)(RP-HPLC)也比也比2-DE2-DE快速、分辨率高快速、分辨率高1212。目。目前前, ,又出現(xiàn)了將不同液相層析聯(lián)合使用技術(shù)又出現(xiàn)了將不同液相層析聯(lián)合使用技術(shù), ,稱之稱之為連續(xù)液相層析為連續(xù)液相層析, ,其大大提高了液相層析的效率其大大提高了液相層析的效率l親和層析親和層析l親和層析是利用分子生物學(xué)之間具有的專一性而設(shè)計(jì)的層親

14、和層析是利用分子生物學(xué)之間具有的專一性而設(shè)計(jì)的層析技術(shù)。一些生物分子和其配基之間有特殊的親和力析技術(shù)。一些生物分子和其配基之間有特殊的親和力, ,如如抗原與抗體、酶與底物、激素與受體等抗原與抗體、酶與底物、激素與受體等, ,他們?cè)谝欢l件他們?cè)谝欢l件下能結(jié)合為復(fù)合物。如果能將復(fù)合物中的一方固定在固相下能結(jié)合為復(fù)合物。如果能將復(fù)合物中的一方固定在固相載體上載體上, ,就可以從溶液中專一性的提純另一方。親和層析就可以從溶液中專一性的提純另一方。親和層析特異性強(qiáng)、簡(jiǎn)便且高效特異性強(qiáng)、簡(jiǎn)便且高效, ,對(duì)含量少又不穩(wěn)定的活性物質(zhì)更對(duì)含量少又不穩(wěn)定的活性物質(zhì)更為有效為有效, ,并可得到高產(chǎn)率的純化產(chǎn)物。

15、并可得到高產(chǎn)率的純化產(chǎn)物。l但是但是, ,由于并非所有的生物分子都具有特定的配基由于并非所有的生物分子都具有特定的配基, ,只有那只有那些具有配基的生物分子才能用親和層析分離些具有配基的生物分子才能用親和層析分離, ,所以親和層所以親和層析應(yīng)用范圍受到一定的限制析應(yīng)用范圍受到一定的限制l毛細(xì)管電泳毛細(xì)管電泳l毛細(xì)管電泳毛細(xì)管電泳(capillary electrophoresis, CE)(capillary electrophoresis, CE)技術(shù)是在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下技術(shù)是在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下, ,對(duì)毛細(xì)管內(nèi)徑對(duì)毛細(xì)管內(nèi)徑(510Lm)(510Lm)中的樣品按分子質(zhì)量電荷、電泳遷移率中的樣

16、品按分子質(zhì)量電荷、電泳遷移率等差異進(jìn)行有效分離等差異進(jìn)行有效分離, ,包括毛細(xì)管區(qū)電泳包括毛細(xì)管區(qū)電泳(CZE,(CZE,依依據(jù)不同蛋白質(zhì)的電荷質(zhì)量比差異進(jìn)行分離據(jù)不同蛋白質(zhì)的電荷質(zhì)量比差異進(jìn)行分離) )、毛細(xì)、毛細(xì)管等電聚焦管等電聚焦(CIEF,(CIEF,依據(jù)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)不同在毛細(xì)依據(jù)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)不同在毛細(xì)管內(nèi)形成管內(nèi)形成pHpH梯度實(shí)現(xiàn)分離梯度實(shí)現(xiàn)分離) )和篩板和篩板-SDS-SDS毛細(xì)管電毛細(xì)管電泳泳( (依據(jù)依據(jù)SDS-SDS-蛋白質(zhì)復(fù)合物在網(wǎng)狀骨架中遷移速率蛋白質(zhì)復(fù)合物在網(wǎng)狀骨架中遷移速率的不同而實(shí)現(xiàn)分離的不同而實(shí)現(xiàn)分離) )等技術(shù)等技術(shù), ,其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)在線其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)在線

17、自動(dòng)分析自動(dòng)分析, ,可用于相對(duì)分子質(zhì)量范圍不適于可用于相對(duì)分子質(zhì)量范圍不適于2-DE2-DE的的樣品樣品, ,其缺點(diǎn)是存在對(duì)復(fù)雜樣品分離不完全的現(xiàn)象其缺點(diǎn)是存在對(duì)復(fù)雜樣品分離不完全的現(xiàn)象糖組學(xué)糖組學(xué)l糖組學(xué)糖組學(xué)（GlycomicsGlycomics）又稱糖體學(xué)，是生物學(xué)的）又稱糖體學(xué)，是生物學(xué)的一個(gè)學(xué)門，專門研究寡糖類（一個(gè)學(xué)門，專門研究寡糖類（oligosaccharideoligosaccharide）構(gòu)造與功能。用來表示生物個(gè)體內(nèi)擁有的所有碳構(gòu)造與功能。用來表示生物個(gè)體內(nèi)擁有的所有碳水化合物。水化合物。l糖組學(xué)研究技術(shù)的關(guān)鍵在于糖蛋白的分離和富集。糖組學(xué)研究技術(shù)的關(guān)鍵在于糖蛋白的分離

18、和富集。目前，糖蛋白和聚糖分離策略主要途徑；一是經(jīng)目前，糖蛋白和聚糖分離策略主要途徑；一是經(jīng)典的凝集素親和色譜典的凝集素親和色譜“糖捕獲糖捕獲”方法，另一種是方法，另一種是二維電泳結(jié)合特殊染色的分離技術(shù)。二維電泳結(jié)合特殊染色的分離技術(shù)。l植物凝集素探針植物凝集素探針l植物凝集素是一類非免疫來源的，無(wú)酶活性的，植物凝集素是一類非免疫來源的，無(wú)酶活性的，能與聚糖特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)，它想探針一樣可能與聚糖特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)，它想探針一樣可以捕獲到混合物中的聚糖，為目標(biāo)細(xì)胞、組織或以捕獲到混合物中的聚糖，為目標(biāo)細(xì)胞、組織或集體的糖組學(xué)研究提供一手資料。在凝集素親和集體的糖組學(xué)研究提供一手資料。在凝集素

19、親和色譜中最常用的植物凝集素有刀豆素色譜中最常用的植物凝集素有刀豆素A A、半乳糖凝、半乳糖凝集素、花生凝集素、橙黃網(wǎng)胞盤菌凝集素等。不集素、花生凝集素、橙黃網(wǎng)胞盤菌凝集素等。不同的植物凝集素用于分離不同類型的糖蛋白和糖同的植物凝集素用于分離不同類型的糖蛋白和糖肽，如肽，如ConAConA和和GaL6GaL6特異吸附高甘露糖型和復(fù)雜型特異吸附高甘露糖型和復(fù)雜型N-N-聚糖；在聚糖；在O-O-聚糖中聚糖中GaL6GaL6專門吸附含有專門吸附含有LacNAcLacNAc的的聚糖。顯然，在糖捕獲操作中植物凝集素的應(yīng)用聚糖。顯然，在糖捕獲操作中植物凝集素的應(yīng)用還是有一定的限制的還是有一定的限制的。l糖

20、基捕獲的過程，利用植物凝集素親和柱捕獲糖糖基捕獲的過程，利用植物凝集素親和柱捕獲糖蛋白的過程：蛋白的過程：a a、植物凝集素親和柱、植物凝集素親和柱1 1捕獲一組糖捕獲一組糖蛋白；蛋白；b b、糖蛋白被蛋白酶徹底水解；、糖蛋白被蛋白酶徹底水解；c c、水解產(chǎn)、水解產(chǎn)物在經(jīng)植物凝集素親和柱物在經(jīng)植物凝集素親和柱1 1捕獲到糖肽；捕獲到糖肽；e e、肽鏈、肽鏈和糖鏈分別經(jīng)和糖鏈分別經(jīng)HPLC/MSHPLC/MS分離鑒定；分離鑒定；f f、獲得肽序列、獲得肽序列和糖鏈分子質(zhì)量；和糖鏈分子質(zhì)量；g g、分析蛋白質(zhì)序列并查詢數(shù)據(jù)、分析蛋白質(zhì)序列并查詢數(shù)據(jù)庫(kù)獲得相關(guān)遺傳信息；庫(kù)獲得相關(guān)遺傳信息；h h、分

21、析聚糖的結(jié)構(gòu)獲得糖、分析聚糖的結(jié)構(gòu)獲得糖基化信息。使用不同的植物凝集素柱進(jìn)行第二和基化信息。使用不同的植物凝集素柱進(jìn)行第二和第三次循環(huán)，捕獲其他類型的糖肽，可以對(duì)某個(gè)第三次循環(huán)，捕獲其他類型的糖肽，可以對(duì)某個(gè)細(xì)胞核集體進(jìn)行較全面的糖組學(xué)研究。細(xì)胞核集體進(jìn)行較全面的糖組學(xué)研究。lPASPAS法法最初是作為寡糖的熒光標(biāo)記發(fā)展的。后來最初是作為寡糖的熒光標(biāo)記發(fā)展的。后來PASPAS運(yùn)用在糖蛋白的二維電泳中，后修飾染色和鑒運(yùn)用在糖蛋白的二維電泳中，后修飾染色和鑒別染色技術(shù)對(duì)糖蛋白與肺湯蛋白的差異染色，染別染色技術(shù)對(duì)糖蛋白與肺湯蛋白的差異染色，染色蛋白質(zhì)在膠內(nèi)水解用質(zhì)譜測(cè)定準(zhǔn)確的相對(duì)分子色蛋白質(zhì)在膠內(nèi)水

22、解用質(zhì)譜測(cè)定準(zhǔn)確的相對(duì)分子質(zhì)量。該方法靈敏度較高，檢測(cè)限可達(dá)到質(zhì)量。該方法靈敏度較高，檢測(cè)限可達(dá)到300pg300pg，而且而且MSMS檢測(cè)檢測(cè)PAPA衍生糖蛋白的靈敏度遠(yuǎn)高于非衍生衍生糖蛋白的靈敏度遠(yuǎn)高于非衍生糖蛋白。糖蛋白。lSteinbergSteinberg等使用高碘酸將糖蛋白的聚糖氧化成等使用高碘酸將糖蛋白的聚糖氧化成醛，然后熒光染料醛，然后熒光染料Pro-Emerald 300Pro-Emerald 300共價(jià)結(jié)合到共價(jià)結(jié)合到糖醛上產(chǎn)生高熒光共軛化合物。通過糖醛上產(chǎn)生高熒光共軛化合物。通過2DE2DE分離蛋白分離蛋白質(zhì)，質(zhì)，2DE2DE凝膠用凝膠用SYPRORubySYPRORub

23、y染料染色，所有蛋白質(zhì)染料染色，所有蛋白質(zhì)被染色成紅色，而糖蛋白與被染色成紅色，而糖蛋白與Pro-Emerald 300Pro-Emerald 300的的共軛化合物在共軛化合物在530nm530nm呈綠色，將非糖蛋白和糖蛋呈綠色，將非糖蛋白和糖蛋白區(qū)別開。切下白區(qū)別開。切下2DE2DE凝膠上糖蛋白點(diǎn)，可以進(jìn)行后凝膠上糖蛋白點(diǎn)，可以進(jìn)行后續(xù)的鑒定。續(xù)的鑒定。脂質(zhì)組學(xué)脂質(zhì)組學(xué)l脂質(zhì)組學(xué)是對(duì)生物體、組織或細(xì)胞中的脂質(zhì)以及脂質(zhì)組學(xué)是對(duì)生物體、組織或細(xì)胞中的脂質(zhì)以及與其相互作用的分子進(jìn)行系統(tǒng)分析的一門新興學(xué)與其相互作用的分子進(jìn)行系統(tǒng)分析的一門新興學(xué)科脂質(zhì)具有多種重要的生物功能，脂質(zhì)代謝異科脂質(zhì)具有多種重

24、要的生物功能，脂質(zhì)代謝異常可引發(fā)諸多人類疾病，包括糖尿病、肥胖癥、?？梢l(fā)諸多人類疾病，包括糖尿病、肥胖癥、癌癥以及神經(jīng)退行性疾病等。癌癥以及神經(jīng)退行性疾病等。l目前，脂質(zhì)組學(xué)研究已成為一個(gè)前景廣闊的熱門目前，脂質(zhì)組學(xué)研究已成為一個(gè)前景廣闊的熱門領(lǐng)域，并廣泛地應(yīng)用到包括藥物研發(fā)、分子生理領(lǐng)域，并廣泛地應(yīng)用到包括藥物研發(fā)、分子生理學(xué)、分子病理學(xué)、功能基因組學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)以及環(huán)學(xué)、分子病理學(xué)、功能基因組學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)以及環(huán)境與健康等重要領(lǐng)域境與健康等重要領(lǐng)域lTLCTLC法法是最早應(yīng)用于脂質(zhì)分析的色譜法。它將脂類是最早應(yīng)用于脂質(zhì)分析的色譜法。它將脂類用硅膠板上行法展層用硅膠板上行法展層, , 展開后的板上

25、噴脂質(zhì)顯色展開后的板上噴脂質(zhì)顯色劑。顯色劑有碘蒸氣、劑。顯色劑有碘蒸氣、Dittmer-lesterDittmer-lester鉬藍(lán)、鉬藍(lán)、DragendorffDragendorff試劑、試劑、VaskovskyVaskovsky試劑和茚三酮等。試劑和茚三酮等。各種脂質(zhì)在各種脂質(zhì)在TLCTLC板上展開后板上展開后, , 脂質(zhì)的定量可采用脂質(zhì)的定量可采用薄層色譜掃描儀計(jì)算積分值薄層色譜掃描儀計(jì)算積分值, , 或?qū)⒅|(zhì)的斑點(diǎn)刮或?qū)⒅|(zhì)的斑點(diǎn)刮下來下來, , 然后測(cè)定其含量然后測(cè)定其含量(Peterson and Cummings, (Peterson and Cummings, 2006)200

26、6)。TLCTLC法分為單向和雙向法分為單向和雙向2 2種。種。l單向單向TLCTLC能夠同時(shí)分析幾個(gè)樣品能夠同時(shí)分析幾個(gè)樣品, , 但很難將組分但很難將組分完全分開完全分開; ; 雙向雙向TLCTLC可將脂類各組分完全分開可將脂類各組分完全分開, , 但是它但是它1 1次只能分析次只能分析1 1個(gè)樣品。個(gè)樣品。TLCTLC法具有直觀、法具有直觀、快捷的優(yōu)點(diǎn)快捷的優(yōu)點(diǎn), , 能快速分離脂質(zhì)能快速分離脂質(zhì), , 而且價(jià)格比較便而且價(jià)格比較便宜。脂質(zhì)經(jīng)過宜。脂質(zhì)經(jīng)過TLCTLC初步分離后也可以用氣相色譜和初步分離后也可以用氣相色譜和高效液相色譜做進(jìn)一步的分析。高效液相色譜做進(jìn)一步的分析。l但是但是, TLC, TLC法需要的法需要的樣品量大樣品量大, , 測(cè)定的測(cè)定的靈敏度和靈敏度和分辨率都很低分辨率都很低。而且。而且, ,由于由于TLCTLC板上的斑點(diǎn)在切除板上的斑點(diǎn)在切除過程中極易發(fā)生過程中極易發(fā)生不飽和脂類氧化不飽和脂類氧化, , 因而破壞了部因而破壞了部分脂類結(jié)構(gòu)。另外分脂類結(jié)構(gòu)。另外, , 顯色顯色反應(yīng)也容易受到反應(yīng)也容易受到樣品雜樣品雜質(zhì)的干擾質(zhì)的干擾。l軟電離