蛋白質(zhì)組學(xué)與代謝組學(xué)結合分析

實(shí)驗介紹蛋白質(zhì)組學(xué)是在組織、細胞的整體蛋白質(zhì)水平上,探索蛋白質(zhì)作用模式、功能機理、調節控制以及蛋白質(zhì)群體內的相互關(guān)系,從而獲得對疾病過(guò)程、細胞生理病理過(guò)程及調控網(wǎng)絡(luò )的全面而深入的認識,以揭示生命活動(dòng)的基本規律。
代謝組學(xué)是是研究某一時(shí)刻細胞內所有代謝物的集合的一門(mén)學(xué)科。代謝組學(xué)主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產(chǎn)物的小分子代謝物(MW<1000)。
蛋白質(zhì)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(chǎn)生的生物學(xué)過(guò)程。
技術(shù)路線(xiàn)及方法:
蛋白質(zhì)組學(xué)
?。?)蛋白提取
?。?)樣品及實(shí)驗預判
?。?)酶解消化
?。?)肽段標記
?。?)樣本混合
?。?)HPLC分離
?。?)質(zhì)譜分析
?。?)數據分析
代謝組學(xué)
?。?)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(zhì)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?zhuān)町惔x物的通路富集分析和關(guān)聯(lián)分析
部分類(lèi)似結果展示
蛋白質(zhì)組學(xué)測序部分類(lèi)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(jìn)行 GO (上)、pathway 富集分析 (下)
c) 聚類(lèi)分析(圖4)
代謝組學(xué)部分類(lèi)似結果
a) 主成分分析PCA (Principal Component Analysis)
b) 差異代謝物的功能注釋
c) Heatmap圖
蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)關(guān)聯(lián)分析-代謝通路整合
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(zhì)組測序樣本:
蛋白質(zhì)提取物:濃度 > 1 μg/μL,蛋白質(zhì)總量 > 300 μg
細胞樣品:細胞量 > 107
組織樣品:動(dòng)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(xué)樣本:
植物,微生物設計6-8個(gè)平行樣品,模式動(dòng)物設計10個(gè)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(jìn)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(diǎn)。 ?
收集步驟:晨起中段尿(臨床)或晨間1小時(shí)尿(動(dòng)物)直接分裝到離心管中,每管1mL,添加一滴(約10 μL)質(zhì)量體積為1/100(w/v)的疊氮化鈉,-80℃凍存寄送。