蛋白质组学技术

蛋白质组学技术

李明临床生物化学教研室一、前言人类基因组序列图谱初稿的公布，在揭示基因组的精细结构的同时，也凸现出基因数量有限性和基因结构的相对稳定性，这与生命现象的复杂性和多变性之间存在着巨大反差。这种反差促使人们认识到：基因只是遗传信息的载体。要研究生命现象，阐释生命活动的规律，只了解基因组的结构是远远不够的，这也使得人们对于生命活动的直接执行者——蛋白质的重要性有了更深刻的理解，因此，对蛋白质的数量、结构、性质、相互关系和生物学功能进行全面和深入的研究，成为生命科学研究的追切需要和重要任务。一个以“蛋白质组”（proteome）为研究重点的生命科学新时代已悄然到来。二、蛋白质组学的概念及其发展史随着后基因组时代的到来，蛋白质组研究越来越受到国内外科学工作者的密切关注，并以其特有的思维方法和技术手段在解决生物学重大问题上开始显示出强大威力。可以相信，随着蛋白质组研究的不断深入，它在揭示生长、发育、凋亡、分化、信号传导和代谢调控等生命活动的规律上将会有新突破，对探讨重大疾病的发生机制、疾病的诊断防治和新药开发将提供重要的理论基础。（一）蛋白质组学的概念“蛋白质组”一词的英文是PROTEOME，它由PROTEins和genOME两个词组合而成，意思是proteinsexpressedbyagenome，即基因组表达的蛋白质。广义上讲，蛋白质组（proteome）是指“一个细胞或一个组织基因组所表达的全部蛋白质”。它是对应于一个基因组的所有蛋白质构成的整体，而不是局限于一个或几个蛋白质。由于同一基因组在不同细胞、不同组织中的表达情况各不相同，即使是同一细胞，在不同的发育阶段、不同的生理条件甚至不同的环境影响下，其蛋白质的存在状态也不尽相同。因此，蛋白质组是一个在空间和时间上动态变化着的整体。蛋白质组学（proteomics）是指应用各种技术手段来研究蛋白质组的一门新兴学科，其目的是从整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成成分、表达水平与修饰状态，了解蛋白质之间的相互作用与联系，提示蛋白质功能与细胞生命活动规律。要对“全部蛋白质”进行研究是非常困难的，“功能蛋白组学（functionalproteomics）”的提出解决了这一难题，其研究对象是功能蛋白质组，即细胞在一定阶段或与某一生理现象相关的所有蛋白质，它是介于对个别蛋白质的传统蛋白质化学研究和以全部蛋白质为研究对象的蛋白质组学研究之间的层次，并把目标定位在蛋白质群体上，这一群体可大可小，从局部入手研究蛋白质组的各个功能亚群体，以便将来把多个亚群体组合起来，逐步描绘出接近于生命细胞的“全部蛋白质”的蛋白质组图谱。功能蛋白质组学的研究为实际运作带来方便，人们可利用现有的技术手段来研究蛋白质组这一极限群体中的各蛋白质功能亚群，从理论和技术上使以“全部蛋白质”为研究对象的蛋白质组学这一抽象概念具体化，使研究者们更易于从时、空、量效方面动态、整体、深入地研究生理状态下同一组织细胞在不同发育阶段或同一组织细胞在不同个体间或同一基因组在不同组织细胞间，以及病理情况下同一疾病的不同发展阶段的蛋白质表达模式和功能模式的变化，揭示一些重要的生命现象和一些重大疾病的发生发展规律。狭义上讲，蛋白质组是指不同条件下细胞内蛋白质的变化，比如正常细胞和异常细胞之间，细胞用药和不用药之间的蛋白质表达谱的差别，这在疾病研究和药物筛选上很有意义，是目前蛋白质组学在应用研究方面最具前景的领域。当然，随着蛋白质组研究的不断发展，蛋白质组学的概念也将不断发展和深化。（二）蛋白质组学的产生与发展20世纪中期以来，随着DNA双螺旋结构的提出和蛋白质空间结构的X射线解析，开始了分子生物学时代，对遗传信息载体DNA和生命功能的主要体现者蛋白质的研究，成为生命科学研究的主要内容。20世纪90年代初期，美国生物学家提出并实施了人类基因组计划，经过各国科学家多年的努力，人类基因组计划取得了巨大成绩，一些低等生物的DNA序列已被阐明，人类DNA序列的框架图已经测定，迄今已测定的表达序列标签（EST）几乎覆盖了人类所有基因。在这样的形势下，生命科学已进入了后基因组时代。在后基因组时代，生物学研究的重点已从揭示生物所有遗传信息转移到在整体水平上对生物功能的研究。这种转向的第一个标志就是产生了一门称为功能基因组学的新学科。功能基因组学的主要任务是解析和综合大量的遗传信息，阐明基因遗传信息与人类生命活动之间的联系。基因的功能是通过其产物mRNA和蛋白质来体现的。近年来利用基因表达连续分析（SAGE）、微阵列（microarray）和DNA芯片（chip）等新技术研究mRNA水平上的基因活动规律取得了较大进展。但mRNA水平的基因表达状况并不能完全代表蛋白质水平的状况，mRNA与蛋白质间的相关系数仅为，蛋白质才是生命功能的主要执行者，由于它存在着翻译后的加工修饰、转移定位、构象变化、蛋白安质与步蛋白颈质及电蛋白澡质与业其他债生物扁大分第子相强互作脏用等馅自身犹特点贱，因朴此难蚕以从痛DN浇A和余mR吃NA兴水平置得到缴解答蚊，从搅而促井使人麦们从捡组织教或细币胞内念整体叛蛋白掉质的能组成花、表畜达和裁功能附模式有去研造究生欢命活竿动的唯基本明规律滨。自着19橡94南年澳粱大利糖亚学阁者W擦il昏li脸am饺s和纲Wi秃lk件in劲s首稼先提雹出与币基因蓝组相能对应砍的“写蛋白勿质组毙”概伯念，咳并开辉始从叛整体闸蛋白浮质水熊平研萄究生创命现爱象以票来，贝蛋白甘质组惨研究剧在国睁际上疮进展刻十分列迅速瞒，不仿论是蔑基础昏理论秘，还嚷是技肌术方粘法，份都在衰不断贝地进触步和遇完善菌。许昂多种尽细胞肃的蛋宇白质籍组数格据库痕已经椅建立御，相至应的颂国际威互联角网站酱也层动不出季穷，伟众多优的制巧药厂懂和公令司在贯巨大奔财力甩的支次持和逆商业杆利益摘的诱椅惑下纷纷怒加入朗蛋白觉质组层研究勒领域茫，蛋脖白质害组研陶究的孕文章项每年织成倍伯增长钻。1戒99庸6年辣澳大哥利亚权建立堪了世核界上拥第一狗个蛋似白质夫组研滑究中扎心（物Au客st宫ra吓li阅a膜pr浅ot糊eo笛me亮a窑na冒ly精si尾s坑fa奏ci俗li伸ty散,块AP宁AF垫）。风在政构府部丧门的汗大力欲支持察下，求丹麦岛、加的拿大床也先塌后成参立了呢蛋白母质组百研究慰中心敞。1侵99鼓7年效召开牲了第投一次闭国际发“蛋论白质鸦组学制”会毁议，腹预测谨21旷世纪积生命酿科学颗的重重心将纪从基铺因组咸学转纪移到厚蛋白痕质组拾学，尘为生贵命科倘学和脉医药漫学领汉域的陆研究炸带来残了新言的生乖机。耐19醉98普年在传美国却旧金攀山召作开了热第二轰届国斧际蛋尝白质日组学吴会议脉，参封加者躬大都管来自后各大枝药厂译和公饲司。塞19月99且年1眯月在段英国捷伦敦首举行伴了应格用蛋凯白质挠组会遵议。吨19柄99潜年5案月在欠日本恶召开轻的国际骡电泳购会议厦上，皇约1爷/3复的文歇章与肝蛋白辆质组自有关繁。目讨前，图中国脏国家雄自然超科学助基金报委员呈会关础于蛋猫白质钩组重凯大项赢目的奋研究绒已启岩动，携肿瘤病蛋白事质组书研究脖也已盘列入赏我国增97些3和咳86柜3项狼目。关中国游科学流院上晌海生立物化段学研款究所亚、中绑国军窜事医芝学科盐学院萍、湖缺南师糠范大虎学、柏中南工大学跌湘雅休医学牺院等而单位王相继脑开展帖了蛋半白质低组学爸研究捎。1域99政8年汽在中辟国科套学院巴上海密生物占化学毁研究伴所举重办了耻两次驼全国喉性的之蛋白狠质组堤学研刮讨会动，并麻在此拾基础香上，叔提出推了功交能蛋天白质匀组学傅的研木究战坚略。蠢可以豆相信贫在不怒久的跪将来单，“寒人类请蛋白闪质组孩计划丽”必系将启赶动，率而且妨规模耽比“刘人类苹基因口组计吉划”套更大麻，产光生的烤影响权更久字远，仔将是哨继基象因组盐研究乞之后歉的又勾一“烤大科皂学”伯。三、芦蛋白尺质组感学技贤术方倡法概晓述蛋白培质组极学主浊要涉害及有赢两方证面的哑内容纺：一峡是研班究蛋虽白质嚷组的迫组成芹成份村，即就蛋白最质组啦表达慨模式酱的研删究；衣二是做研究际蛋白遵质组紫的功控能，希即蛋页白质柳组功田能模成式的生研究则，目突前主腊要集杯中在萄蛋白脏质组劲表达蚁模式骨方面张。蛋昆白质谈组表安达模责式研扰究的夜支撑害技术巨主要娘有双波向凝闪胶电塘泳和胆以质饼谱为杠代表菌的蛋阳白质贿鉴定进技术交及生太物信峡息学厕。双向登凝胶局电泳志（2河-D伤E）食技术代于1笼97起5年竭由O啊’F能ar辉re唯ll肾等创伟立，路其原腰理是揉第一禽向在影高压爪电场宣下对逐蛋白太质进涌行等启电聚波焦（抬IE充F）茫，再府在第外一向免垂直塔方向航上进崭行第园二向精SD锯S-之聚丙舞烯酰胺春凝胶展电泳松（S恒DS睡-P鸽AG被E）轮。等刘电聚烟焦电孟泳由辈最初持的载升体两竞性电碰解质奥管胶太电泳参发展撇到目这前的语固相急pH衫梯度词（I间PG五）凝轰胶电价泳，汇由于壁采用墓了I岩PG堤胶条疤从而抗避免星了因秋载体辟两性钱电解凤质引惨起的落聚焦匀时间游延长迟、p谈H梯隶度不抗稳定眉、阴晓极漂遮移等封现象杂。目桃前I遥PG延双向歌凝胶时电泳夏的分袭辨率顶达到兴了1东万多袍个蛋泰白质细点，谁但对疯过于屈偏酸京或偏择碱、吉高分艇子质蓬量、逆极微绸量蛋砌白质获以及耀难溶租性蛋啊白质芝的分氧辨仍盾感困风难。届由于许双向汗凝胶脂电泳双对批贺量蛋帐白质拢可实群现一猪次性珠分离悬，具贪有高删灵敏雷度的工高分溜辨率晶、便伏于计条算机策进行笑图像纷分析引处理朴、可检以很枕好地围与质雕谱分犯析等尽鉴定耻方法埋匹配倚的优光点，盯因而炭成为微目前罗分离溉蛋白北质组幅分的暮核心厌技术箭。此巴外，申双向纱高效朴柱层造析、辅毛细若管电茫泳也杜是分离蛋喂白质句组分辟的有喂效技戴术。对分墙离的删蛋白北质进零行鉴罪定是叔蛋白功质表池达模妨式研申究的清又一编重要可内容驼，通干常采服用的负有蛋父白质男微量蔑测序玻、氨祸基酸乖组成宰分析烤等传援统的利蛋白足质鉴员定方净法，荒但这缓些方闪法费叼时、贷费力剂、不脚易实花现高太通量荣分析榨。因升此一谱种新盏的蛋艘白质遵鉴定诵技术涌——底质谱遣（M覆S）叠法受念到了梯人们天的重乒视和誉应用怖，其志基本讯原理乐是样惩品分熄子离嫌子化脆后，腾根据惜离子霞间质端荷比啊（m家/z趣）的刃差异赏来分魔离并盲确定稀样品蛛的分救子质球量。芽质谱桌在2缎0世季纪初河就已窃经产皆生，沫多用示于无枣机物秒或小现分子丈有机歌物的典鉴定处，直市到8水0年漆代末龙随着投“软骆电离偏”技辈术的抛出现今而进遥入生翅物大票分子息（如奔蛋白宁质）犁的鉴定领丽域。头所谓吵“软卧电离绝”是烛指样填品分破子电蜂离时果保留鉴整个壳分子刷的完先整性症，不百会形屿成碎签片离院子。民软电蔽离质放谱用键于大射分子贩的鉴绣定，衡主要胆有以谢下特饭点：追灵敏植度高帖、快往速、腰能同迹时提哗供样励品的咸精确墙分子战质量效和结李构信尖息、抵既可涝定性召又可鞠定量男、并挡能有难效地谣与各堡种色心谱联容用，游如用抗HP舰LC默/M锯S来展分析顷复杂淡体系峰。目缘瑞前用代于蛋墓白质从鉴定住的质考谱主涝要有撇两种妹：电站喷雾剖质谱言（E全SI断-M改S）圈和基班质辅镰助激低光解炕吸/紧电离烫飞行艘时间妨质谱笨（M忆AL灵DI搬-T低OF挽-M坚S）老。但腿要精爱确鉴宋定某杨一蛋辈白质世通常船还得亚联合裂几种琴鉴定询技术庆。最怪近，股国处恳建立虾了一拉种将皂MA抽LD继I-四MS奋技术山直接导用于扬组织娇切片若或印戒片的舒方法最（P涛ie缎rr炒e帝C乳et恰a茫l,甘1磁99保9）肝，即夺组织积切片湖或印来片原硬位质腰谱分取析技贪术，奥取得浊了较满意吊的结晶果。生物虾信息喊学是低随着找人类温基因举组计真划、凡计算够机技树术、毛网络仓技术班的发愧展而余诞生仙的一受门新到兴学兄科，浮是蛋传白质叮组学放的一做个重沫要的钥技术帝平台旷。生泽物信刚息学怠是蛋茶白质尿组学世研究湾的一理个不汇可缺姿少的知部分该，其呢在蛋妹白质衬组学枕中的游研究雁有两夫个重仿要应历用：档一是品构建处和分员析双县向凝折胶电净泳图闹谱，窃二是锄数据斩库的叉搜索述与构晒建。莲目前溜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白质馒组研厦究必应不可激少的离手段炉。所谓潮对蛋核白质询组研幕究中搁展现粘的蛋淹白质属进行峰鉴定绣或注柳释，眠就是把句展现肝的某华个蛋疼白质昂点或池一个命组分宵的名伞称和续它在确数据岔库中勿的进告入名瞧码（方ac累ce沾ss症io吃n滤co森de谈）确弓定下眯来，适或者痕鉴定施出其国是否料为数昼据库抄中未寺曾鉴足定过着的新保蛋白互质。嫂某种千意义玩上说旧，注椒释和算鉴定恒是将棋蛋白挤质氨者基酸棚序列极与基构因的怎DN烧A序然列联设系起故来。驴如果眠该种因基因遮编码酬的蛋茫白质蓝有已忍知的阁确定批的功捡能，回那么喘注释饺和鉴看定则夫可把幕蛋白刻质氨拌基酸术序列纠与其摇生物百学活极性联伯系起杂来，撤这也完是蛋习白质乓组研滥究最肥重要算的目紫的之始一。（二微）质曲谱技怎术质谱洒仪一般般由贼进样阴器、果离子笼化源浸、质瞒量分龙析器翻、离亡子检澡测器问、控疑制电功脑及帐数据栗分析碰系统锯组成惩，其煎中离枪子化翁源和双质量分析袄器是奸两个虎关键低的部裁件，件用于魄生物贿大分锻子研锈究的搅质谱明仪的钥离子波化源例主要线是电殊喷雾索（E距SI酷）和苍基质昼辅助贞激光类解吸恨附离宝子化宋源（绵MA峡LD微I）耐，而漠质量命分析框器则词主要叉有四丘级杆车，离威子肼屯和飞卸行时暑间三校种。凤当前虚市面骄上质糕谱仪句中E亿SI映源多恩与四圾级杆跌，离言子肼揭质量瓣分析孔器相鲁匹配停，而忠MA雷LD舟I源巩常与午飞行奋时间盟质量赠分析谨器相孕匹配具。当前钢在蛋嘉白质络组研跑究中眯用质火谱技犁术鉴澡定和众注释身蛋白六质主棒要通薯过两贼种路鹿线，获一种笋是通根过肽上质谱转指纹顽图（歪pe纹pt束id泉e浪ma量ss铅f倍in突ge券rp焦ri勒nt粥in车g）阳和数阶据库笔搜寻桑匹配嫩的路捧线，迫进行今这种滋分析猾的质轻谱仪货首选侄是M送AL腾DI浴-T泄OF私质谱抗仪；乘另一不种是晌通过拨测出样品蚀中部教分肽忘段二货级质乎谱信冲息或嚼氨基侮酸序答列标宴签与巨数据颂库搜冬寻匹坑配的更路线皇，适季合于榴进行答这种饲分析点的仪横器主文要是蓝电喷摸雾串除联质乳谱仪理。由于袖当前河蛋白尺质组报研究返中2泛-D费胶电查泳仍起然是敬分离愉蛋白隙质的荐主导托技术兼，对爹2-额D胶壮上蛋淋白质射点的乏鉴定究，目仇前普班遍认经为M松AL雅DI君-T酿OF故质谱诉仪进坚行肽技质谱菊指纹龙图（遗PM碰F）宅分析旱是合叶适的悼第一员步。侵而M单AL座DI银-T灯OF忌质谱暖仪由境于其舒灵敏当度高羞（可免达f槐mo佩l）图，分适析速雄度快魄，谱段图易钉于解浓析以丝式及受炭缓冲鸭液/疾盐分谜的干月扰小疏等诸隆多优辜点，瘦非常读适合睛于进喊行P雁MF疲分析鼻。然而恳单靠限PM为F路堤线来春鉴定球蛋白慈质并肿非总狗能获伍得成血功，医经常有获眼得的当肽质滔谱指骂纹图锐在数杨据库鬼中得蠢不到羽可靠唐的匹抗配的枕情况冤。其嘉可能约的原蚊因有科：①郊由于抹样品布量太恳少，雷PM毯F图伏的信羡噪比垮太低涂、因晃而输摩入库木中搜通寻的疼数据彼质量际不好嚼。②妹2-乔D胶特上所萍取的昨一个泄蛋白勉质点膏并非坊单一欠蛋白稠质，宾所获碌得的盟PM茂F图碰实际抽上是买两个崇以上身蛋白渡质P茄MF淋图的递混合侍图。恭③操滤作中止角蛋庆白或德其他获蛋白嘱质的牧污染聚。④葬该蛋挪白质锯发生常了较富多的祥转译仿后修竭饰，唇数据永库中缩慧未有联记载棉。⑤悉所用脊胰蛋休白酶易质量型不够被好，什蛋白华酶自用融片波段多墨。⑥势所分韵析的叙蛋白界质是敢一个秀数据点库中舞没有社的未醉知的外新蛋锣白质缴。⑦笑有些岩生物从材料立的蛋滤白质断数据衰库规眯模太殊小。敞在上壮述情府况下井PM铃F方吓法未穷能鉴抬定的窑蛋白掀质可牛通过蝇其他质建谱技粥术获午得该铲蛋白惕质一菠段或穴数段快多肽眉的串碗联质露谱信烘息或脖序列稍标签倾（S锡eq宵ue泄nc收e泊ta广g）项并将者其输歼入数舌据库梯中进华行搜往寻来港鉴定亡该蛋痰白质虑。（三祸）基兴质辅耽助激去光解立吸电误离技们术（全MA淡LD触I）在质仪谱分叮析中毁，为弊了测负定待信测物对分子艳的质摔量，妹首先财必须削在系催统中棉导入港能量亿，而筹能量炭的导双入必爪须满轧足以焦下两敏点要境求：握第一奶，能强量能菠有效晕并受豆控制鼓地转何换到坊样品僻中以涨使样筐品分绘子充猫分地坦解吸富附并手离子萝化；础第二低，为茎避免访热不杏稳定扫性物宽质的潮热降趣解，骑能量芳必须猴在非机常短狂的时帜间内餐导入因。激书光具浩有脉隶冲短篇、灵捧敏度捎高的蹲特点吧，是蝇一种过较理井想的甚能量伟导入舟方式抗。早在2帐0世丙纪6害0年抖代初探期，赞激光线就被仙科学领工作迈者用岂来在赚质谱氧分析戏中产颤生离抗子，韵他们激将具寨有不忘同波瓣长和郑不同五脉冲被宽度孩的激湿光与援各种自不同但类型喇的质贺谱结碌合进院行研贤究。虹20势世纪荒70言年代锋初期乏首次曲用激下光产笋生有沾机分从子离印子，残但在巴20李年以刘后，徒激光克才用驼于大铸分子劫物质缘瑞的解凶吸和镰电离冤。这摄一突级破性希的进普展关魄键在档于基弃质辅侄助激体光解盘吸离剧子化趁技术候的创名立。在基犯质辅归助激励光解会吸电市离技燥术中愤，采贱用了波一种怜小分潜子物狼质即饶基质界帮助拘大分议子物膛质进叶入气样相。戴当基撕质以诱较高医的比恨例与扁样品壳混合俱后，渐高分副子待犁测样净品便合以单严分子熔状态疼均匀叼地分吓散于级基质捎中，产在所经采用怪的激课光波哗长下辱，由投于基逝质对榴激光刚有较强的熔吸收止，而挡待测剥物只失吸收婆很弱诉的激极光，谅故不促会造松成大绑分子稼物质磨的破婚坏和造降解情。当壤大量亮被激妄发的筒基质紧分子技由于谨热释殿放而完挥发仰时，狠会同料时将射非挥推发性众的大拘分子投待测辞物质秤带入阀气相诞。基乒质的爽加入汽使得威除待毕测物窗基质牢以外怜的分律子之短间的计相互鱼作用苗减少蔽，因堪而降桨低了井解吸事能，艇解决浑了大绸分子晶物质样的汽棵化问校题。基质不在M座AL昼DI瞎-T良OF菠-M故S方播法中活的作朗用主析要包打括三念个方到面：蛾第一名，从误激光杰光源懒吸收固能量脆以防抓止被全测大退分子好物质势的分烈解；旷第二轰，使污被测饺物分矛子分驶离成震单分擦子状虑态以葬防止版它们厚聚集尚；第纽奉三，晃在被夕测物愁离子扎化过毛程中证充当而质子鲁化试坑剂。豪第一条作军用要胃求基较质对滴激光离光源裂有很胃强的册吸收扇，到树目前板为止自文献宅报道乒的基倘质化结合物爸均为往含苯蜜环的车有机穿化合祖物；售第二随条作全用要萝求基盟质与忌被测秋分子若物质中具有扰很好钱的相捏容性端，同改时不开能有娃分子租间的环相互阁作用盏；第术三条垄作用古要求盛基质晋为酸胁性物弄质。基质弯化合场物视四其物伞理状所态的因不同纱可分慌为固艰态基目质和纵液态落基质率两孔大类晋，其议中固僚态基煮质用味于大风分子汁分析李时具优有较么好的剪分辨柄率，淘而液拥态基因质用押于大违分子狼分析造时需汉要用孩较高骗强度承的激巩光来全产生毛离子盼，容脾易导糊致碎龟片离浴子的醋产生妄，因愁此一统般不搬用于旱大分台子质驱量物意质的骂测定间。鉴摩于以东上三姐条要蜡求，郑基质霞化合菜物通辽常选雹用固绢体状创态的席弱有盆机酸猜，常推用的链基质贿化合拔物有2,尘5-繁二羟愤基苯拘甲酸团（D纹HB花），队α-牺氰基破-4杰-羟留基肉歌桂酸丑（C陆CA判），周3,尽5-马二甲孔氧基逐-4霜-羟什基肉虚桂酸订或称喜芥子框酸（滑SA性）等桐。对赖于不逮同物难质的如测定枣，合精适基序质的拘选择项是至云关重杂要的岩，因站为不抄同的社物质孟其气陪化能仆力有瞒所不革同，珍而基驾质的峰吸热免能力漂也有传强弱增之分列。D含HB侨适合够于蛋狐白质拳、多犬肽、彩低聚获糖、瞎脂以偷及合笛成多钓聚物下的测功定，谜CC壤A适舅合于村分子奋质量鲁较小泊的蛋脏白质册和多突肽的罪测定躺，S屿A则封一般年用于沾分子伶质量江较大穗的蛋吓白质订的测击定。（四淡）飞岩行时穷间质目谱（舍TO察F-烟M毕S）飞行脆时间杜质谱拜主要穿由离师子源李（i继on旋s呜ou葱rc祝e）概，质奏量分未析器（m桌as墙s脊an踢al精yz则er造）以化及离喜子检返测器叮（i民on牌d搞et浪ec句to凑r）州组成臭。1、皆离子浙源①M却AL邪DI吸离子讯源包位括激趁光脉爷冲发假生器籍、可棋调衰寺减器茎、聚悔焦调款节光匠学系泡统等凑三个烘主要章部分哄。②离拦子源召中用泉来完柄成基耍质辅揉助激斑光解拢吸电稍离最慕关键逃的参格数是绞激光呼打在戴样品队上的板照射零强度仅，蛋夸白质匹样品洋产生街离子喷的最晶小值乎（阈篇值）臂大约飘为1数MW计/c企m2。2、当质量辉分析惑器飞行灰时间亿分析辱器是宽最简适单的单质量蹄分析犯装置净之一欧，它稼是基裹于对表一套皆离子我施加扮能量册使其宵到达岔检测抖器来执测定灭它们移到达壮的时间。宝离子康到达建检测僚器的涌时间隆（t乔）与名其在惠分析刑器中蹈的飞散行速稍度（贩v）骂密切士相关向（t方=v陕/d掀），封由于误飞行舰距离夹（d英）是方一定矮的，崇因而喉飞行虏时间牺t取陈决于翁它们回的飞封行速置度（坚v）冰。而狡飞行熄速度两又与它离子富质量羊（m撑）所钓带电故荷（仙e）乌以及物动力害学能朱量（鸭E）征有关携，由碗于动辽力学判能量监E=圆1/盟2m括v2，故情v=锈(2留E/拒m)1/撕2，这灶即表押明当刷具有黑不同俱质量蛛（m你）的融离子基被施狂加同蜘样的槐能量滔（E企）时锦，质阴量小挥的离赶子飞它行速得度会观快一兔些，捡而质监量大蔬的离猎子飞察行速耐度则族慢一赴些，拳因而景不同准质量当的离剖子到细达检胀测器蛮的时原间就匹会出隐现不歇同。滔这个六过程屡类似窃于某妇个人梦用同示样的辆力量浑向同挡一个梦目标演抛设承两个解相同添体积脾的铁搏球和傻塑料鹊球，喇结果两塑料员球由般于质亚量较严小，隆速度类较快荡将会稍先于倘铁球衡到达业目的僵地。3、离离子条检测字器由基域质辅恒助激程光解视吸电绍离产君生的骑高质纠量的魄离子软必须春在转足换电姜板上瓜转换茅成电驳子或勒低质培量的缩慧离子食才能移得到孩检测煮。（五协）M斑AL世DI麦-T害OF醋质谱拢测定演肽质编量指抱纹图哑（P塘MF赶）每种府蛋白滩质或惹肽都尾有着较自身绝特定抓的一泻级结仇构，古即氨纯基酸胃序列皂，蛋浑白质野或肽输被酶扣解后位所产榨生的田肽片愤段也易各具赖特性件。因疑此，离当蛋莲白质锁或肽叔被特团异性朵的酶已如T秃rp都ys惹in绍,僚Ly始s-喘C等功酶切厕后再锦进行牧肽混夸合物望质量财测定丹，会戏得到姐一套胶具有巴特征仆性的蜡肽质杨量图明，称长为肽长质量倘指纹刮图（霉pe懒pt泳id以e意ma塑ss良f抖in著ge蛋rp卵ri察nt萄in要g,缘瑞P旋MF瞒）。糠正如馅人的建指纹理能辨夏明一彼个人舍的身悠份，禾肽质压量指他纹图也怀能鉴滤定该烧蛋白摇到底厅属于脱哪一答种蛋雨白质饼。具体仰来说束，要令鉴定贴一个染2-眨D胶寒上蛋卫白质确点一候般需陵要经惠过：修蛋白却质原紫位酶舌解，肆MA松LD务I-座TO战F肽港质量必指纹众图测弯定，衰蛋白膊质鉴葬定数胃据库景搜寻虹三个忘主要搁步骤扇。1、决蛋白描质原厅位酶邮解①取默点与预脱色②还廉原和袋烷基猾化③酶绪解与围萃取2、掘MA沈LD虎I-腰TO控F肽雪质量静指纹挠图①基额质的桃选择忧与制侮备②样亮品盘厚的清陷洗与藏样品码制备③质倦谱测赛定制备道好的进样品这可使阔用各怎公司常生产颂的不台同类漏型的边MA仆LD唱I-挎TO桂F质背谱来龙进地奏肽质附量指胳纹图毛测定掀。仪户器操哑作时钥一般俗需要迅选择京下列兴参数说：线疤性或仆反射盐模式足，离狸子源围加速停电压积及导全出电检压，侮紫外仙或红工外激堵光波就长，赢离子我延迟币抽取久时间探，飞隙行管店道达化到的嘴真空鲁度，喇质谱欺信号痒单次辈扫描苗累加词次数纷，正政离子捞或负隶离子平谱测省定。④数窑据校窃正3、拳蛋白渔质鉴伶定数蛛据库羊搜寻当获译得蛋胆白质吉点的泉准确利肽质帽量指蓄纹数召据后掩，接震下来捷的工破作就掀是将年该套远肽片茅段数累据输悄入数墙据库的进行绞搜寻妖以确厕定蛋摆白质艘的最填后归葱属。救由于扯蛋白老质组友研究月已日坡趋国千际化袍，通壮过因前特网吨可以上方便嚼、快拥捷、席有效广地交龟换和扮共享霞信息闭资源夺。目镰前因燃特网酿上有捞很多阿专门口用于爆生命覆科学向研究近领域洲的W券WW艺服务自网站源，其给中E锹xP桨AS返Y（桑蛋白贱质分止析专销家系耍统）浩是蛋摘白质订组研舞究经良常访龙问的疾一个雕网站弱，从瓶它可眯以链村接到观各种歪相关渐数据拍库。八、地生物情信息隙学与凯蛋白咱质组苗信息乓学生物稼信息价学是好生命圣科学万和信渡息科船学以犯及数萍学等半学科墓交叉谎、结永合的将产物形，它集的诞苏生极苍大地群推动汤了生盏命科还学研徐究的佛进展宽。诺第贝尔神奖获愧得者惕W.搬Gi夸lb扶er调t在免19简91红年曾闲经指折出：网“传慰统生虚物学聪解决穗问题锁的方胡式是纱实验个的。币现在蒙，基冈于全丘部基擦因都电将知邻晓，嘉并以斜电子洲操作竭的方药式驻没留在宏数据矮库中妻，新游的生毅物学涛研究失模式愤的出脆发点大应是浑理论义的。占一个端科学罚家将值从理呜论推傅测出毯发，贤再回略到实须验中衡去，第追踪超或验回证这权些理券论假咐设。伙”因被此，顷在未续来的槐科研理工作牌中，唉科学肉家们可耳能首顽先是跃从生指物信粘息学轻的角系度入众手寻匠找自或己感杜兴趣揭的生类物学罗对象旷，然鸣后回棵过头狐来进依行实那验操费作以字证明修已有追的科贝学知垫识或载发现饿新的皆科研充领域酬。随着删人类炎基因邮计划倍的顺都利实鸽施，蝇人们幕的注住意力歇已从终基因句组测将序转屠向对先基因夏组表狼达的将功能梦产物卷进行半分析汇，即萌对蛋李白质鲜组进系行结狡构与主功能表的分掠析，戒因此沾蛋白斑质组源信息肉学已纵成为去当前练生物卡信息扰学面团临的轰主要屿课题隶。（一捉）寇生城物信赤息学捎概述随着从人类熟基因垄组计纱划的浸快速歉推进读，生舰物信邮息学省逐渐厚受到朗人们钩的重瘦视。瞒这主受要有亮两个其原因创：首庭先是船计算际机科知学本邀身的醋快速傲发展况，导逮致了塔计算竹能力锅的迅帮速提蚕高；匆另一亩个则湿是随芳着人垫类基森因组库研究群逐渐膝深入杏，核兽酸和雄蛋白兽质数巧据的闭快速步积累道，导舞致对榜生物灰信息菜学的庆渴望兽急骤鸭增加刮，目国前这愧一领家域内嫁集中塘了来瓜自数窄学、历生物鸟学、饱计算悄机专托业等伟方面石的人袄才。腹在此秤，对蛋生物丙信息徒学的汤定义坏、工惨作方册式及度其诞瘦生等严做一微简单迟介绍愚。1、耍生物浪信息两学的服定义20垂世纪疏90末年代秘初，帝美籍椅学者斗林华购安（糠Hw劳a灰A.唤Li维m）港首先太创造渗和使柱用了陈生物叹信息如学（侍bi终oi协nf筒or鲁ma逼ti糟cs勉）一株词。兰对于来生物早信息赔学的戚定义展，不塑同领伏域内京的人嫩有不睛同的问提法云，因休此至递今尚化无一耕个明发确、调简单偿的定画义。雹目前组比较贝多的航学者既认为腐生物做信息员学是硬由于麻生命掌科学扁和计朝算机催科学燥的迅鞭速发践展、击相互仰交叉臣融合础而衍巧生出咏来的走一门女新兴斩的边言缘学虽科。搅它通位过对陶生物顶学的雁实验呀数据材进行锅获取记、加次工、刚存储竟、检索与旺分析卸，进馅而达垒到揭练示数叶据中傅所蕴晌含的卖生物魂学意姑义的音目的探。虽风然生银物信骡息学披这一袖名词彼创立瓦于2起0世印纪9肌0年鹿代初逢期，御但其德萌芽酿最早传可追猎溯至梯20秀世纪且60安年代能。早播在1管95嚼6年特，便丢有人颂在美颤国田跃纳西发州召酸开了钩名为柔“生茄物学沟中的核信息旬理论毫讨论刃会”纵，而辫就其伸发展押而言爆，却锹是一铃门相圣当年塑轻的拼学科敌。因传此，危无论拾从理侮论上侧来讲款还是飞从现苦实情心况来花看，沫它的换诞生胀和发尺展都筋是应曲时代近所需逢，是皱历史载的必绑然。2、超生物茅信息熟学的净诞生20寒世纪脏后半闸叶，黎生命约科学疲与分特子生度物学渗研究环取得喊重要眼进展蒙，特择别是贺DN别A测唇序技笋术的则进步俱、人花类基蹄因组云计划贝（h杰um曾an蒙g蕉en桶om夹e孤pr典oj违ec助t,兼H并GP奶）的荒实施泰，人菠类迅易速积置累了锡大量新的D娇NA室序列省数据蝇。对色此，设传统田的研奴究方牧法难独以快持速消感化这钻些数钓据产徒生新使的知葬识。害在这奥种强秤大的催数据赴压力修之下倡，人捧们开侧始探此索采迈用新文的数柏据分身析方垄法来乎解决权这一品难题喷。与帜此同精时，斯计算叙机技认术的环网络燥技术副进入帽了快朝速发换展阶渔段，蛮人类寻的计蔽算能梯力、予信息龟传递山与交孕互能力得社到了新极大魄的提南高，忌为解场决这抵一难逆题提满供了僚基本妥条件窜。人调们的傍注意泰力逐叉渐聚喝焦到熔生物世信息箱学，条即通浪过计莫算机观、网渴络技僻术来导