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分泌蛋白质组研究进展

【摘要】分泌蛋白质组是指组织、细胞等分泌的全部蛋白质。分泌蛋白主要分布于体液和细胞质胞浆中，参与许多重要的生命过程。分泌蛋白质组的研究主要涉及分泌蛋白的制备、多维色谱或二维凝胶电泳分离、质谱鉴定及生物信息学分析等。本文主要介绍了分泌蛋白的合成途径、蛋白质组技术在分泌蛋白组研究中的应用、分泌蛋白组研究现状及存在的问题等。
【关键词】分泌蛋白分泌蛋白质组蛋白质组质谱二维凝胶电泳
Abstractsecretionproteomereferstotheorganization,alltheproteinssecretedbycellsandsoon.Secretoryproteinmainlydistributedinthecytoplasmofbodyfluidsandcytoplasminvolvedinmanyimportantlifeprocesses.Studygroupofsecretedproteinssecretedproteininvolvedinthepreparation,multi-dimensionalchromatographyortwo-dimensionalgelelectrophoresisandmassspectrometryidentificationandbioinformaticsanalysis.Thispaperdescribesthesecretedproteinpathway,proteinssecretedproteinofGroupTechnologyintheapplicationofgroupstudy,thesecretionproteomeResearchandexistingproblems.
KeyWordssecretedproteinsecretedproteomeproteomicstwo-dimensionalgelelectrophoresismassspectrometry
1引言
分泌蛋白(secretoryprotein)参与细胞信号的传导﹑细胞增殖、分化和凋亡的调控、生物体的发育等重要生命过程。了解不同发育、生长时期和不同生理、病理条件下及不同类型细胞分泌蛋白表达的特点对认识生命过程具有重要意义。分泌蛋白质组的研究有助于找到直接与特定生理或病理状态相关的生物分子，为从分子水平上认识疾病的发生和发展过程提供理论依据，也为设计作用于特定靶分子(targetmolecule)的药物筛选奠定基础。目前利用蛋白质组学(proteomics)技术对分泌蛋白进行着广泛和深入的研究，即分泌蛋白质组(Secretome)[1]。本文就分泌蛋白组以及相关研究进展做一综述。
2分泌蛋白的合成与转运
不论原核生物还是真核生物，在细胞浆内合成的蛋白质或者定位于细胞的特定区域，或者分泌出细胞。将蛋白质分泌出细胞，真核细胞比原核细胞更困难，因为真核细胞结构复杂且有大量的膜性间隔。目前研究发现主要通过以下途径进行分泌蛋白的合成和转运。
2.1常规蛋白质的分泌途径分泌蛋白的合成是在细胞基质中开始的。近年来主要为信号假说(Signalhypothesis)，即协同翻译(cotranslation)来解释分泌蛋白质的分泌过程[2]。首先在N端合成一段含16～26个疏水性氨基酸残基的多肽，称为信号肽(signalpeptide)。这段多肽能够起到信号的作用，引导肽链进入内质网腔，当多肽链延伸至80个左右氨基酸时，信号肽指引正在合成的多肽链穿过内质网膜，转移至内质网腔中。内质网腔面上的信号肽酶将信号肽切除，多肽链继续延伸，直至完成整条多肽链的合成。在多肽链从内质网通过高尔基体运输到细胞表面的囊泡之后，高尔基体产生的分泌小泡与质膜融合，泡内的蛋白被释放到胞外空间。信号肽中没有其它保守序列，也没有酸性基团。不同分泌蛋白的信号肽是不同的，如前白蛋白原(Preproalbumin)的信号肽是MetLysTrpValThrPheLeuLeuLeuLeuPheIleSerGlySerAlaPheSerArg[3]，前α2u球蛋白(α2uGlobulin)的信号肽是MetLysLeuLeuLeuLeuLeuLeuCysLeuGlyLeuThrLeuValCysGlyHisAlaGluGlu[4]。进入内质网腔的多肽链还要经过各种修饰加工，如糖基化(glycosylation)、羟基化(hydroxylation)、酰基化(acylation)和二硫键(disulfidebond)的形成等。糖基化伴随着多肽链的合成同时进行，是内质网中最常见的多肽链加工方式。在内质网腔中加在多肽链上的寡糖链，还要在高尔基