从蛋白质到蛋白质组学 基本概念、技术和应用

From Proteinsto ProteomicsBasic Concepts, Techniques,and Applications

作者:Sanjeeva Srivastava

出版:CRC Press

索书号:Q51/S774/2023/Y

ISBN: 978-0-367-56620-3

藏书地点:武大外教中心

蛋白质组学旨在研究人类和其他生命系统的所有蛋白质以及它们的特性,以提供对细胞过程的综合评估。蛋白质组学研究涉及快速发展的高通量技术和定期出现的新平台的应用,为生物医学和制药应用提供了多功能的新工具。本书详细介绍了蛋白质和蛋白质组学的基础知识,凝胶蛋白质组学技术,质谱和定量蛋白质组学的基础知识,相互作用组学:基础知识和应用,以及蛋白质组学的进步。它还涵盖了样品制备,质谱工作流程,不同的色谱技术和定量蛋白质组学的基本知识。书中强调了各种高通量集成蛋白质组学技术的应用和挑战,这些技术能够快速准确地筛选数千种生物分子,这些生物分子被发现对研究疾病病理生物学和鉴定下一代生物标志物和潜在的药物/疫苗靶点非常有效;因此被认为是多学科研究的宝贵工具。

本书所阐述的内容主要包含以下几个方面:蛋白质和蛋白质组学技术基础;深入了解质谱和定量蛋白质组学;相互作用组学综述及其在转化研究中的应用;蛋白质组学研究进展及临床应用面临的挑战。

这本书介绍了蛋白质的基本生物学和先进的科学称为蛋白质组学从全局角度研究蛋白质的特性。蛋白质组学旨在研究生物的所有蛋白质人类和其他生命系统及其特性提供细胞过程的综合视图。蛋白质组学研究涉及高通量技术的应用,这些技术正在迅速发展,新的平台不断涌现,具有多种新颖的应用,是生物医学和制药应用的宝贵工具。这本书将有利于本科生和研究生有生物学的基本知识,并将让他们详细了解蛋白质,蛋白质组学技术及其应用。

这本书的概念和内容源于国家技术增强学习计划(NPTEL)的“蛋白质组学入门”在线课程,该课程由孟买印度理工学院发起、Sanjeeva Srivastava教授主持。自2014年以来,NPTEL提供了开放的在线课程(https://onlinecourses.nptel.ac.in/noc20_bt20/preview),并为成功完成课程的学生提供了印度理工学院/印度科学院的证书。本课程为期8周,每年约有2000人参加,包括研究生、研究人员和教师。此外,NPTELYouTube频道是订阅最多的教育频道,有10亿次观看和310多万订户。来自参与者的巨大热情共同组成了这本书的材料,获得了所有在此领域的学生和研究人员的认可和信赖。

本书分为五个模块,详细了解蛋白质和蛋白质组学的基础知识,基于凝胶的蛋白质组学技术,质谱和定量蛋白质组学的基础知识,相互作用组学:基础知识和应用,以及蛋白质组学的进步。模块Ⅰ包括两个章节,描述了蛋白质分子的主干氨基酸的基础知识,也涵盖了蛋白质组学的进化,这是由于技术的进步而从蛋白质化学中出现的。

模块IIIII详细介绍了蛋白质组学的两个主要方面,衰老蛋白质组学和基于光谱的蛋白质组学。凝胶模块采用了SDS-PAGE2-DE2D-DIGE等不同的技术。这些技术对从蛋白质化学到蛋白质组学的转变做出了重大贡献。另一方面,质谱法是一种精确测量质量的先进分析技术。这些章节还讨论了质谱,样品制备,液相色谱,混合质谱仪和定量蛋白质组学技术的基础知识,如iTRAQ, SILAC和使用质谱的TMT。除此之外,还介绍了样品制备、质谱工作流程、不同色谱技术和定量蛋白质组学的基本知识。

模块IV侧重于相互作用组,提供对基因组和蛋白质组的更好理解;它们控制着细胞内的相互作用网络。本模块还讨论了各种技术平台如蛋白质微阵列、无标签生物传感器和表面等离子体共振等形式。模块Ⅴ重点介绍了各种高通量集成蛋白质组学技术的应用和挑战能够快速准确地筛选数千种被发现非常有效的生物分子用于疾病病理生物学研究和下一代生物标志物和潜在药物的鉴定疫苗目标,因此被认为是多学科研究的宝贵工具。

本书的作者Sanjeeva Srivastava是孟买印度理工学院生物科学与生物工程系蛋白质组学实验室的教授和组长。高通量蛋白质组学、蛋白质微阵列和质谱是他的专长。他在大型生物数据集上实施了开创性的人工智能驱动数据分析,并一直站在基于大数据的生物医学研究的前沿。他的团队目前的研究重点是开发传染病和恶性肿瘤的临床生物标志物。除此之外。他的团队还开创了治疗目标识别工作,并解码了人类疾病(如胶质瘤和传染性疾病)的蛋白质相互作用网络包括COVID-19和疟疾在内的疾病。他的团队开发了可靠的诊断性生物标志物,并描述了严重疟疾(恶性疟和间日疟)CovID-19的病理生理学,特别是导致严重后遗症发展的潜在机制。Srivastava博士是全球蛋白质组学研究和开发的积极贡献者。他是人类蛋白质组学组织(HUPO)和印度蛋白质组学协会(PSI)的执行委员会成员。作为印度理工学院孟买分校的独立研究员,他发表了150多篇论文。迄今为止,他已经申请了15项专利,其中包括各种类型癌症的生物标志物;疟疾、钩端螺旋体病、CovID-19等传染病;以及在鱼类和植物蛋白质组学等未知领域的改进方法。如今,蛋白质相关的研究正在日益受到人们关注,已经成为热门研究领域。因此,作者撰写了这本书籍。

总体而言,本书内容精炼、基础全面、充实完整,整体知识脉络和构架清晰分明,非常适合生物学相关专业的本科生和研究生阅读,通过阅读本书不仅能够掌握书本上的基础知识,还能对相关知识的应用有所了解,扩展知识面。从本书中我们可以获取到全面的蛋白质相关知识,即使是非专业读者也能了解到一些基本的概念和应用。从阅读这本书中获得的知识将激发和激励年轻人在不断发展的蛋白质组学领域探索未来的机会。非常推荐阅读。

 

本书目录:

前言

1. 氨基酸和蛋白质基础知识

2. 从蛋白质化学到蛋白质组学

3. 凝胶型蛋白质组学

4. 4. 2D凝胶电泳(2D- dige)

5. 凝胶蛋白组学数据分析

6. 质谱学简介

7. 混合质谱配置

8. 串联质谱法用于蛋白质鉴定

9. iTRAQ体外定量蛋白质组学研究

10. 使用SILAC的体内定量蛋白质组学

11. 交互力学导论

12. 抗原和抗体微阵列

13. 基于无细胞表达的蛋白质微阵列

14. 核酸可编程蛋白阵列

15. Label-Free蛋白质组学

16. 表面等离子体共振

17. 表面等离子体共振成像

18. 利用SPRSPRi分析蛋白质相互作用

19. 翻译研究中的蛋白质组学

20. 蛋白质组学在临床应用中的未来

21. 临床蛋白质组学的挑战

 

 

兰天 武汉大学生命科学学院 博士研究生