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蛋白質組學與代謝組學結合分析

發布時間:2021/09/23
蛋白質組學與代謝組學結合分析

  實驗介紹蛋白質組學是在組織、細胞的整體蛋白質水平上,探索蛋白質作用模式、功能機理、調節控制以及蛋白質群體內的相互關系,從而獲得對疾病過程、細胞生理病理過程及調控網絡的全面而深入的認識,以揭示生命活動的基本規律。

 

  代謝組學是是研究某一時刻細胞內所有代謝物的集合的一門學科。代謝組學主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產物的小分子代謝物(MW<1000)。

 

  蛋白質組和代謝組能夠分析得到在同一代謝通路中涉及到的蛋白和代謝物,兩者的相互結合能夠更好的去揭示機體在疾病或者外界刺激后產生的生物學過程。

 

  技術路線及方法:

 

  蛋白質組學

 

 ?。?)蛋白提取

 

 ?。?)樣品及實驗預判

 

 ?。?)酶解消化

 

 ?。?)肽段標記

 

 ?。?)樣本混合

 

 ?。?)HPLC分離

 

 ?。?)質譜分析

 

 ?。?)數據分析


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  代謝組學

 

 ?。?)樣本收集(血樣,尿樣等)

 

 ?。?)代謝物的提取

 

 ?。?)上機檢測(NMR,LC-MS,GC-MS)

 

 ?。?)質譜下機數據預處理

 

 ?。?)主程序分析(PCA)和偏最小二乘化-判別分析(PLS-DA)等

 

 ?。?)差異代謝物注釋,差異代謝物的通路富集分析和關聯分析


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  部分類似結果展示

 

  蛋白質組學測序部分類似結果

 

  a) 測序數據的預處理及計算差異表達蛋白:

 

  b) 功能富集分析:

 

  對差異表達蛋白進行 GO (上)、pathway 富集分析 (下)


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  c) 聚類分析(圖4)

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  代謝組學部分類似結果

 

  a) 主成分分析PCA (Principal Component Analysis)


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  b) 差異代謝物的功能注釋

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  c) Heatmap圖

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  蛋白質組學和代謝組學關聯分析-代謝通路整合


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  注:紅色字體表示上調的蛋白或者代謝物,藍色字體代表下調的蛋白或代謝物

 

  樣本要求:蛋白質組測序樣本:

 

  蛋白質提取物:濃度 > 1 μg/μL,蛋白質總量 > 300 μg

 

  細胞樣品:細胞量 > 107

 

  組織樣品:動物、微生物組織濕重 >10 mg;植物鮮嫩組織 >100 mg

 

  體液樣品:血液體積 > 500 mL

 

  代謝組學樣本:

 

  植物,微生物設計6-8個平行樣品,模式動物設計10個左右平行樣品,臨床標本設計20-30例平行樣品(所有樣品越多越好)。

 

 ?。?)血清

 

  樣品量要求 :500 μL /sample;一定避免反復凍融。 ?

 

  血液收集在離心管中靜置30 min進行凝固分層。然后低速離心取上清裝載干凈的離心管中,再高速離心5 min,取上清分裝到凍存管中,每管0.5 mL,-80℃凍存寄送。

 

 ?。?)尿液

 

  樣本量要求:1 mL/例,原則上可以多取一點。 ?

 

  收集步驟:晨起中段尿(臨床)或晨間1小時尿(動物)直接分裝到離心管中,每管1mL,添加一滴(約10 μL)質量體積為1/100(w/v)的疊氮化鈉,-80℃凍存寄送。


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