优秀研究生学位论文题录展示高丰度蛋白质的除去及蛋白质的多维色谱分离与定量新方法研究专　业: 分析化学关键词: 多维液相色谱 双向凝胶电泳 蛋白质组学 完整蛋白质 分子生物学 功能基因组学分类号: O652.63形　态: 共 144 页　约 94,320 个字　约 4.512 M内容阅　读: 内容摘要随着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。90年代中期，在人类基因组计划HumanGenomicProject研究发展及功能基因组学的基础上，国际上萌发产生了一门在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的新兴学科一蛋白质组学Proteomics，它以蛋白质组Proteome为研究对象。蛋白质组学proteomic已经成为功能基因组学研究的重要领域，其重要性和战略意义日益显著。蛋白质组学研究主要有两种路线：第一种是传统的双向凝胶电泳2-DE分离技术。但是双向凝胶电泳技术仍然存在许多不足和一些难以克服的缺陷，比如有限的动态范围，分离样品中分子量差别较大的蛋白、低拷贝蛋白、疏水蛋白以及极酸极碱蛋白的分辨能力比较差，而且其操作过程费时费力，自动化程度低。针对这些固有的技术上的缺陷，具有快速，高效，自动化程度高等优点的液相色谱技术得到了长足发展，并成为蛋白质组学研究的第二条技术路线。发展两维乃至多维色谱分离技术，提高峰容量和分离能力是根本上解决复杂样品分离问题的方法。从理论上说，只要组合在一起的两种模式的分离机理正交，整个二维系统的峰容量是每一维峰容量的乘积，特别适合于复杂样品的分析。在过去的十几年中，已经出现了一些被认为是突破性的进展，Jorgenson多维色谱。电泳技术，YatesShot-gun技术，AebersoldICAT技术等科学家在蛋白质组学新方法的研究方面打开了一个崭新的局面。目前，蛋白质组学面临的两大挑战是高丰度蛋白质压制低丰度蛋白质造成低丰度蛋白质检测困难以及蛋白质的定量问题。Shot-gun为代表的bottom-up技术在分离之前将蛋白质样品进行酶解，一个蛋白质酶解成多个肽段，这势必使原本就很复杂的样品变得更加复杂，不仅给色谱的分离能力与质谱的扫描速度提出挑战，不利于低丰度蛋白质的检测，而且将蛋白质酶解成肽段的同时又损失了完整蛋白质的信息。ICAT技术在蛋白质的相对定量方面发挥了重大作用，然而已有的定量技术仅局限在相对定量方面。因此，现有的多维色谱技术在解决蛋白质组学的两大问题上存在许多不足，本论文就是围绕当前蛋白质组学研究中存在的问题开展工作的，建立发展多维色谱技术方法达到实现高丰度蛋白质的去除以及完整蛋白质的分离鉴定以及定量等目的。本论文共分五章。主要内容摘要如下：第一章总结了蛋白质组学的现状与发展以及多维色谱与其相关技术在蛋白质组学中的应用与进展。介绍了二维多维分离方法的理论依据，探讨了目前蛋白质组学研究使用的技术模式的成功与不足。并介绍了本论文选题的目的和意义，着重在于如何利用多维液相色谱的技术实现在完整蛋白水平上的分离，去除高丰度蛋白质以及利用多维液相色谱技术同时实现对蛋白质的定性定量等问题。第二章以鼠肝为研究对象比较了不同的提取环境对动物组织中蛋白质提取的影响。主要研究了三种提取环境：酸性、中性和碱性环境。利用双向凝胶电泳分离成像技术比较了在三种不同环境下提取的蛋白质的分布的差异性，通过实验证明了在不同的提取环境下提取的蛋白质在种类和含量上都是不同的，同时也证明了在蛋白质组学的研究中不同的分离路线或分离模式应该根据具体分离条件的酸碱度的不同选用不同的蛋白提取方法，以避免在分离的过程中因沉淀问题而损失蛋白质，为后续工作打下基础。第三章针对肝脏组织蛋白建立了反相高效液相色谱双向凝胶电泳RPLC2-DE的三维分离系统。2-DE技术是比较成熟的蛋白质分离手段，但是样品负载量低是影响中低丰度蛋白检测的一个重要原因，同时2-DE技术对于复杂的蛋白质样品的分离能力是有限的。RPLC是生物分析中常用的高效的分离模式，对蛋白或肽等有很好的分离能力，还具有除盐纯化样品的能力。RPLC与2-DE的分离机理正交，两种技术联合使用能在很大程度上提高样品的分辨率。本章工作以大鼠的肝脏组织蛋白为研究对象建立了实验路线并确立了实验条件。研究表明，蛋白质样品经过RPLC预分离之后，不同的蛋白就被富集浓缩到不同的馏份中，极大的提高了单个馏份中的蛋白在2-DE上的上样量和分辨率，这一点在凝胶扫描图上可以直观的反映出来，同时，实验证明RPLC分离蛋白质有着很好的重现性，据此可以对同一样品进行平行收集，以达到进一步增大单个馏份中蛋白的上样量的目的。因此，将RPLC作为预分离手段用于2-DE之前对样品进行预分离可以提高蛋白质在2-DE上的上样量和分辨率。这条技术路线已经在中国人肝项目表达谱的研究中得到应用。第四章直接采用多维液相色谱的方法通过多维色谱分离的手段去除生物样品中的高丰度蛋白。中心思路就是：首先利用多维色谱技术对蛋白样品进行有效分离，在完整蛋白分离的基础上，将高丰度蛋白质在酶解成更复杂的肽段之前除掉。这条技术路线目前还没有类似报道。具体路线简述如下：发展了强阳离子交换色谱反相高效液相色谱SCXRPLC分离系统，对鼠肝组织蛋白进行高效的分离。使用连续地线性盐梯度将蛋白质从SCX色谱柱上洗脱下来，得到62个馏份，每个馏份进一步使用常规的RPLC进行第二维地分离，整个分离过程使用紫外信号对蛋白的色谱峰进行监测，在第二维的分离过程中将信号强也就是量大的高丰度蛋白单独收集，其余中低丰度的蛋白进行合并、浓缩和酶解，然后使用毛细管反相色谱cRPLC进行分离，之后进行质谱鉴定，62个馏份分别如法炮制。结果表明，一次实验流程可以去除77个高丰度蛋白，占总蛋白量的34．5%，与不经过去除高丰度蛋白的样品进行比较，鉴定蛋白的数量提高了2到3倍之多。在此基础上，我们进一步简化实验路线并提高方法地通量。来自SCX分离之后的62个馏份经过RPLC进一步分离之后，我们将所有含有中低丰度蛋白的洗脱液合并浓缩到一起，共同酶解之后使用在线的二维分离系统，即shot-gun技术对酶解之后的肽段进行分析鉴定。简化后的实验路线对中国人肝样品进行了分析，58个高丰度蛋白质被去除，共鉴定出1213个蛋白质。总之，这套系统对降低蛋白质样品地复杂性，避免高丰度蛋白质在分离和质谱鉴定过程中压制中低丰度蛋白提供了一个新的手段和思路。另外，通过多维液相色谱分离的方法去除高丰度蛋白质，相对通常使用的免疫亲和的手段，无疑更具有通用性、灵活性、低成本和周期短的优势。第五章发展了多维液相色谱的Top-down技术路线，即SCXcRPLC靶上酶解MALDI-TOF-TOF分离鉴定系统。采用SCXcRPLC分离系统，实现了在完整蛋白水平上的两维分离，本实验室发展的新方法靶上酶解技术的采用将蛋白质分离与质谱鉴定有效的结合起来，从而实现了蛋白从分离、酶解到鉴定这样一个完整的Top-down路线。蛋白质样品经过常规柱SCX分离之后，得到62个馏份，每个馏份继续使用毛细管反相柱cRPLC进行第二维分离，cRPLC作为第二维具有除盐和纯化样品的作用，为直接酶解提供了可能，利用自动点样仪将经过cRPLC的洗脱液直接收集到标准的MALDI靶板上，点样频率为30秒/个，经过靶上单点酶解之后用MALDI-TOF-TOF鉴定。整个系统对中国人肝蛋白进行了鉴定，共鉴定出3313个唯一蛋白。与通常采用的shot-gun技术相比，我们发展的多维液相色谱的Top-down技术路线更能充分的分离蛋白质，得到更多的包括肽谱和疏水性等有关蛋白质的信息。与2-DE相比具有成本低和自动化高等优势。在此基础上，我们进一步发展为三维蛋白分离系统，即SECSCXRPLC系统，对肝脏蛋白进行更为完全的分离，利用紫外可见检测对蛋白峰进行归一化处理，进一步计算出蛋白的含量，相对应的蛋白质色谱峰同时进行浓缩、酶解、进而MALDI-TOF-TOF检测定性分析，以达到对单个蛋白同时进行定性和定量的目的。这条路线已经进行了有成效的探索，得到一些初步的结果，为蛋白质组学中的定量问题提供了一个可行的有价值的新思路。总之，本论文围绕蛋白质组学的研究热点，以液相色谱分离系统为基础，发展了多种有效的分离系统，以完整蛋白质的分离为指导思想，建立了反相色谱预分离结合双向凝胶电泳的分离路线；开创了基于多维色谱分离为基础的高丰度蛋白质去除系统；发展了多维液相色谱的Top-down技术路线，试图在蛋白质研究主流的2．DE．MS技术之外，另辟蹊径，对蛋白组学新方法学的建立进行了有益的探索和研究，而且多数实验路线已经在中国人肝项目中投入使用，贡献了大量的有价值的实验数据..……全文目录摘要英文摘要第一章 蛋白质组学现状与发展以及多维色谱与其相关技术在蛋白质组学中的应用与进展第二章 蛋白质提取方法对蛋白的预分离和富集效果的比较研究第三章 反相液相色谱/双向凝胶电泳分离系统的建立及其在蛋白质组学研究中的应用第四章 多维液相色谱法去除高丰度蛋白质的策略研究第五章 多维液相色谱的Top-down技术路线的探索研究参加会议的会议文章及参编书目相似论文,44页,O652.63
R917,63页,O652.63,45页,O652.63
TQ414,67页,O652.63,49页,O652.63,54页,O652.63,62页,O652.63 R917,38页,O652.63,98页,O652.63 TG142.15,47页,O652 X132,64页,O652.6 O648.17 O657.7,87页,O652,107页,O652.2
TS202.3,72页,O652.62,136页,O652.2,53页,O652.6
O657.7,126页,O652,62页,O652.62 O625.65,42页,O652,56页,O652.63中图分类:
> <font color=@2.63 > 数理科学和化学 > 化学 > 分析化学 > 分析作业方法与技术
& 2012 book.新书上架《冷泉港蛋白质组学实验手册》
&&&&编号：376648 &&ISBN: 7
内容简介： 本书为美国冷泉港实验室蛋白质组学课程培训用书，为蛋白质组学工作者案头必备实验手册。 内容涉及各种蛋白质制备和分离方法、质谱分析的一般方法、用于蛋白质表达的编码序列的高通量克隆、蛋白质芯片的制备和使用以及验证这些数据的分析方法等内容...
作者：[美]A.J.林克（Andrew J.Link）、J.拉巴厄（Joshua LaBaer）编&&&&出版社：&&&&书城价：￥64.6&&&&市场价：￥68&&&&
内容简介：
&&&&本书为美国冷泉港实验室蛋白质组学课程培训用书，为蛋白质组学工作者案头必备实验手册。&
&&&&内容涉及各种蛋白质制备和分离方法、质谱分析的一般方法、用于蛋白质表达的编码序列的高通量克隆、蛋白质芯片的制备和使用以及验证这些数据的分析方法等内容。书中附有大量的以step-by-step形式展现的操作程序，针对关键性步骤增加说明性文字加以点拨，并有信息框阐述关键的知识点，具有很强的实用性和可操作性。&
&&&&本书适用于生物、医学基础和药学等专业研究生、高年级本科生和相关研究人员查阅参考。&&
&&&&正当DNA测序专家们加速完成人类基因组测序之际，舆论界的追捧已臻狂热，我们中的许多人也不能将自己置身于生物学中最有意义的大分子&&蛋白质之外。诚然，DNA测序比对蛋白质的鉴定、测序或研究要容易得多。剪接变异和大量可能的翻译后加工步骤，从加合物到选择性分裂，都产生了惊人数量的潜在蛋白质种类。蛋白质比其他任何一种大分子都要复杂；每一种蛋白质的独特化学性质使得不可能开发出对研究所有蛋白质都适用的方法。但是，生命中最美好的东西难道不需要尽最大努力去研究它们吗？&
&&&&生命发生于蛋白质水平。蛋白质为生物学提供了动力，它们建造、加工、活化和失活；它们聚合、修复、维持、修饰、降解、折叠、迁移和运输；它们变短、发信号、裂解、抑制、消化、发荧光、诱导、切除、携带和阻遏；它们结合、转移、转位、扩增、校正、调节和执行数不胜数的活动。当情况变糟时，蛋白质毋庸置疑处于问题的核心。大多数疾病是由蛋白质功能异常导致的，并且实际上所有药物都通过修饰蛋白质功能起作用。&
&&&&基因组测序计划的实施是蛋白质及其功能研究的分水岭。基因组序列信息产生了可预测蛋白质的许多氨基酸序列，导致了目前常规用于蛋白质质谱鉴定的信息学工具的发展。该信息也能鉴定出重组蛋白质中能被克隆的基因序列。并且，从更深层意义上来说，测序计划是将在物理学研究中常用的一种做法引入到生物学中，这依赖多学科团队的共同努力。因此开创了一项蛋白质研究的新方法&&蛋白质组学，即将基因组计划的大规模策略和多学科方法应用于蛋白质及其生物学作用的研究当中。&
&&&&实际上，所有类型的DNA实验从根本上都基于相同碱基的化学变化&&核苷酸碱基通过氢键配对。相反，每一种蛋白质都有独特的化学性质和结构，使得不大可能使用通用方法。因而蛋白质组学研究手段必然比核酸研究手段数量更多且更复杂，至今我们仍然在学习如何在一定规模上应用这些手段。&
&&&&用于研究蛋白质的蛋白质组学方法在21世纪初兴起，这一迅速发展的领域需要有一门教授这些方法的课程。对于学生、博士后、技术员、实验室管理人员和相关基础研究人员来说，都想在其研究中应用蛋白质组学，但大多数人不知道如何去用。即使当他们能寻求其他人来帮助整理他们的样品的数据时，他们也往往因为不能完全弄懂这些方法而无法解释研究数据。哪些数据可以相信，哪些数据需要质疑？&
&&&&为适应这一需求，我们和密歇根大学的Philip&Andrews于2002年在冷泉港实验室开设了蛋白质组学课程，这门课程是对该领域深入细致和手把手的介绍。该课程的基本形式是每年选择16名学生，教授他们蛋白质组学，包括演示实验过程以及解释数据。正如本书中所述，该课程涵盖的蛋白质组学专题很广，包括各种蛋白质制备和分离方法、质谱分析的一般方法、用于蛋白质表达的编码序列的高通量克隆、蛋白质芯片的制备和使用，以及验证这些数据的分析方法。该课程提供了一些蛋白质组学的最新方法，包括许多尚未公开发表的新方法。课程自从开设以来，深受学生们的欢迎，每年课程的申请者数量达到最终入选者的5倍之多。&
&&&&本实验手册涉及大量一步一步（stepbystep）的操作程序，这些操作程序指导了在过去6年教过的大多数实验。实验过程介绍得很详细，包含了技术的注释和特定产品编号，有助于学生在其自己的实验室里重复这些方法。在诸如蛋白质组学这样迅速发展的领域中，现用于研究的部分方法将在未来几年中被新方法所取代。该课程中所教的这些方法也将不断发展成为研究蛋白质的新方法和新途径。当然，本手册中的所有方法都是经过时间检验且非常可靠的方法。我们也打算随着课程内容变化不时地更新本手册。&
&&&&本书的出版，离不开我们许多杰出助教的协助，他们撰写了实验方案；也离不开我们实验室以及质谱、分析化学、生物信息学以及生物群落领域许多同仁的帮助，他们在开发实验方法上提供了支持。我们感激他们赐予的恩惠。&
Joshua&LaBaer&
Andrew&J.Link&&
图书目录：
简介1实验1全细胞裂解物的双向凝胶电泳和MALDI&质谱分析11&
操作程序11酵母细胞裂解液的制备15&
操作程序12IPG胶条的再水化和等电聚焦16&
操作程序13等电聚焦胶条的平衡20&
操作程序14第二向&&SDSPAGE21&
操作程序15用SYPRO&Ruby进行全蛋白染色23&
操作程序16用ProQ&Diamond进行磷酸化蛋白染色24&
操作程序17用ProQ&Emerald进行糖蛋白染色24&
操作程序18用考马斯亮蓝进行全蛋白染色25&
操作程序19用质谱兼容的银染进行全蛋白染色26&
操作程序1102D胶的图像分析和蛋白质回收26&
操作程序111胶内酶切28&
操作程序112MALDI点靶29实验2用于质谱分析的蛋白质复合物的纯化32&
操作程序21培养并收集TAP标记的酵母细胞33&
操作程序22为纯化TAP标记蛋白质复合物制备酵母细胞抽提物35&
操作程序23第一步亲和富集&&利用IgG亲和色谱从酵母抽提物中捕获TAP标记的蛋白质复合物37&
操作程序24第二步亲和富集&&TAP标记的蛋白质复合物的钙调蛋白亲和色谱40&
操作程序25与磁珠的结合42&
操作程序26蛋白质复合物的亲和纯化45实验3用MALDI&TOF/TOF串联质谱进行肽的定性和定量分析49&
操作程序31实验描述50实验4蛋白质复合物分析&&高灵敏液相色谱与串联质谱联用60&
操作程序41HPLC柱毛细管的制作61&
操作程序42填装微毛细管FSC柱64&
操作程序43微毛细管RPHPLC与ESI质谱联用67实验5用IMAC和质谱分析磷酸化肽72&
操作程序51制备IMAC样品73&
操作程序52制备IMAC柱和反相捕获柱（前柱）75&
操作程序53制备IMAC柱76&
操作程序54样品处理77实验6全细胞裂解物的多维蛋白质鉴定技术分析81&
操作程序61使用多维蛋白质鉴定技术分析全细胞裂解物83实验7全细胞提取物的定量质谱检测技术(iTRAQ)88&
操作程序71从酵母细胞制备肽91&
操作程序72以iTRAQ试剂标记肽93&
操作程序73应用反向色谱柱提纯肽94&
操作程序74多肽等电聚焦95实验8串联质谱数据的分析及确认100&
操作程序81使用Global&Proteome&Machine系统分析LCMS/MS数据104&
操作程序82使用ProteinPilot软件进行肽段和蛋白质鉴定112&
操作程序83对数据库检索程序鉴定为能够匹配肽段序列的MS/MS谱图&
进行评价118实验9开放阅读框的高通量克隆&&构建大量表达结构125&
操作程序91利用Gateway&LR反应构造表达结构129&
操作程序92用Gateway&LR反应产物化学转化感受态细菌130实验10蛋白质微阵列的构建&&核酸可编程性蛋白质阵列134&
操作程序101用氨基甲硅烷包被载玻片139&
操作程序102在96孔板中制备细菌的培养物139&
操作程序103从96孔板中分离质粒DNA142&
操作程序104DNA的生物素化、沉淀及样品布阵145&
操作程序105NAPPA载玻片上蛋白质的表达147&
操作程序106检测NAPPA载玻片上的蛋白质149&
操作程序107在NAPPA芯片上测定DNA151实验11使用核酸可编程性蛋白质阵列鉴定蛋白质蛋白质相互作用153&
操作程序111NAPPA芯片与查询蛋白共表达154&
操作程序112在NAPPA芯片上检测查询蛋白156&
附录1钠升电喷雾电离离子源和串联质谱装置和示范159&
附录2溶液内蛋白质的消化164&
附录3凝胶内胰酶消化已分离蛋白167&
附录4三氯乙酸蛋白质沉淀法170&
附录5氨基酸的单同位素和亚铵离子分子量171&
附录6氨基酸二肽分子量172&
附录7LTQ离子阱的使用方法173&
附录8肽段混合物离线去盐180&
附录9感受态细胞的制备183&
附录10DNA的定量185&
附录11注意事项186&
读者对象：
&&&&本书适用于生物、医学基础和药学等专业研究生、高年级本科生和相关研究人员查阅参考。&&
&&最新资讯
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蛋白质组学的研究方法
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3秒自动关闭窗口54.研究表明蛋白质比基因组更复杂,蛋白质组中存在的蛋白质数目比基因组中存在的基因数目要多许多,造成这种现象的原因?
因为一条基因顶多对应一条mRNA,至于mRNA翻译前剪切和连接就会形成很多前体,然后翻译成肽链,经过折叠,修饰和不同亚基组合后,种类就更多了.有的蛋白肽链相同,活性金属不同也会成为不同的蛋白.所以,蛋白数是远远大于基因数的.
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1。翻译后的修饰和加工。比如说酶原的活化。同一个基因编码的酶原作为一个蛋白，没有活性。被切掉一部分氨基酸后，暴露出活性部位。又算一种蛋白。2。蛋白的亚基。一些复杂的蛋白由多个亚基构成。不同的亚基通过组合可以形成更多数目的蛋白。比如说腺苷酸环化酶。由一个基因编码。但是参与很多受体的细胞内结构组成。3。同一个基因的外显子会发生alternative splicing. 从而编码不同...
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解码“生命天书”
文章来源： 中国科学报
日，经由6国科学家历时13年努力的人类基因组计划宣告完成。科学家们宣布绘制完成了人类基因组序列图，获得了人体基因遗传密码的&生命天书&。
其实在这之前，科学家们就已经意识到，拿到&生命天书&并不意味着掌握了生命的奥秘，读懂&天书&才是关键。
后基因组时代，生命活动的执行者、生命现象的直接体现者&&蛋白质，成为研究焦点。进行蛋白质组研究，成为读懂&生命天书&的重要途径之一。
蛋白质组研究的重要特征，是更大规模生物学数据的产出。如何解读数据、挖掘数据背后的生物学意义成为研究的基础与前提。生物信息学，正是在这一过程中展现出了越来越重要的能力和价值。
朱云平，军事医学科学院放射与辐射医学研究所研究员、北京蛋白质组研究中心生物信息学研究室学术带头人，他领导我国蛋白质组生物信息学领域最重要的团队之一，从最开始就参与到了解码&生命天书&的这一伟大事业中，并发挥了重要的基础支撑作用。
1995年，蛋白质组（Proteome）这个词语第一次出现。它指某个时刻，某个组织、器官或个体中所有蛋白质的总体，是一个整体的概念。
人的基因组是相对稳定的，但人体每个阶段甚至每个时刻的蛋白质组都不相同。&就像蝴蝶，由卵变虫成蛹再破茧成蝶，无论形态如何变化，它都是蝴蝶，这是基因组决定的。而它在不同阶段表现出了不同形态，则是因为它的蛋白质组发生了变化。&朱云平在接受本报记者采访时如是比喻。
正是因为这些完全不同的蛋白质表达，才造就了生物形态的千变万化，也决定了生物功能的多样性。
蛋白质组学的真正含义在于：它不是按照传统的方式孤立地研究单个蛋白质分子的功能，而是应用各种蛋白质组学技术，研究蛋白质整体在复杂的细胞环境中的表达和变化模式。蛋白质组学旨在列出全部蛋白质的细目，弄清每一个蛋白质的结构和功能及蛋白质群体内的相互作用，对比在疾病和健康状态下它们的表达水平的变化，寻找疾病发生发展的规律。
&蛋白质是生命活动的执行者，每一种生命运动形式，都是特定蛋白质组在不同时间和空间出现并发挥功能的结果。人的各种状态都与蛋白质组的变化和功能密切相关。比如某些蛋白质表达的高或低，就能够表征人体可能处于某种疾病状态。&
朱云平指出，对蛋白质组的研究，不仅能为研究人类生命活动规律提供物质基础，而且能为众多疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决思路。科学家可以通过对正常个体与病理个体的蛋白质组进行比较分析，找到某些疾病特异性的蛋白质分子，进而将其确定为新药设计的分子靶点或疾病早期诊断的分子标志。
因此，开展蛋白质组学研究，探索生命奥秘是目标之一，更重要的是服务人类健康。
就像当初的人类基因组计划一样，人类蛋白质组计划召集了世界范围内感兴趣的科学家来参与，仍是欧美主导。所不同的是，中国不再是后来者、追随者，而是从一开始就参与其中，甚至在某些领域处于领导地位。
1998年，我国第一个关于蛋白质组研究的自然科学基金重大项目启动，主要进行平台建设和相关技术的先导性研究。
2001年，军事医学科学院联合中国科学院上海生命科学院、复旦大学等多家国内该领域最具实力的科研院所，成功申请&人类重大疾病的蛋白质组学研究&&973&项目，并于第二年启动。该项目以肝炎、肝癌等影响我国人群健康的重大疾病为对象，开展蛋白质组学研究，创建支撑技术平台，构建相关理论和技术体系。
2002年，以&973&项目的合作为契机，中国人类蛋白质组组织成立。同样在这一年，我国科学家在第一次国际蛋白质组大会上提出了开展人类肝脏蛋白质组计划的建议。
肝病在世界上波及范围甚广，我国也是一个肝病多发国，中国人群的肝病发病率和死亡率一直都很高。提请开展肝脏蛋白质组研究，是出于对世界肝病的发生情况和我国国情的综合考虑。
日，国际人类蛋白质组计划（HPP）启动。经过各国科学家讨论同意，&国际人类肝脏蛋白质组计划（HLPP）&作为首批两项行动计划之一，由中国科学家贺福初院士领导。
这是第一个人体组织器官的蛋白质组计划，也是由我国倡导并领导的第一个生命科学领域重大国际科技合作计划。&我们自己一开始并没有意识到，后来听科技部这样评价才知道。以前参与人类基因组计划，我国加入得晚，只承担了整个计划的1%，而在国际人类肝脏蛋白质组计划中，由中国倡议并主导，所作出的贡献占到了30%以上。&
无论是&973&项目，还是HLPP，有一个课题一直包含在其中&&蛋白质组的生物信息学研究与系列数据库的建立。它的存在，旨在为蛋白质组学研究提供生物信息学技术支撑平台，大量运用数理的方法分析生物学数据，寻找生物学规律。
蛋白质组学是实验科学，它的发展极大地依赖于实验技术的发展。蛋白质组学的快速发展，为生物信息学相关领域的崛起提供了机遇，同时在很大程度上，生物信息学的发展为蛋白质组研究提供了重要的支撑和新的思路，二者相得益彰，蓬勃壮大。
蛋白质组学是在基因组学基础上发展起来的，很多研究方法都借鉴了&前辈&。然而，基因组是一维的、相对稳定的，而蛋白质组是多维的、动态的，这就意味着，蛋白质组学的数据更复杂，数据规模更大，数据牵涉的领域更多，它的复杂程度至少比基因组研究高出3～4个数量级。
面对大规模、高通量的复杂数据，找准核心环节重要问题开展研究，是提高效率、领先于人的关键。对这些数据进行有效管理和&瘦身&，就是生物信息学这一新兴交叉学科出现和存在的最初原因。
生物信息学伴随基因组计划的实施而兴起，是一门综合利用生物学、计算机科学和信息技术，揭示大量而复杂的生物数据所蕴涵的生物学奥秘的学科。
尽管成长迅速，但蛋白质组学仍是一个&小小少年&，基础还不牢固，各方面也不成熟。其中一个表现就是，因为没有统一的标准，它所产生的大量数据的质量是参差不齐的。哪些有用？哪些是金子？一般人甚至一般的实验室都很难辨别，也没有能力辨别。这时就轮到生物信息学团队发挥作用了。
&在海量数据中，像淘金一样，把真正有用的部分筛选出来。首先把所有数据收集起来，然后对它们进行有效处理和质量控制，因为数据中会有很多噪音，我们要想办法把噪音去掉，从中识别出真正有用的信息，进行注释和分析，形成数据库并展示，为研究者提供便利的工具。&朱云平介绍。
在我国的蛋白质组生物信息学领域，如果推选代表者，朱云平和他所带领的课题团队肯定是名列前茅的。
朱云平毕业于国防科学技术大学核物理专业，计算机是他最常用的工具。毕业后被保送到军事医学科学院读研究生并从事放射医学研究，研究内容更偏重物理学科方面。毕业后第二年，即执笔申请并获得了军事医学科学院首个数理学部的国家自然科学基金课题，此后几年作为主要贡献人获得了两项军队科技进步奖二等奖、1项国家科技进步奖三等奖。
朱云平一直对生命科学非常感兴趣。他认为生命科学最大的魅力在于其未知性，关乎最复杂的系统，又跟人自身密切相关，而&对人类自身奥秘的探索是最吸引人的&。
朱云平能够从放射医学研究转到蛋白质组生物信息学，首先得益于军事医学科学院开放、活跃的研究氛围，其次离不开他本人的努力，最重要的是时机得当。
上世纪末本世纪初，基因组计划进入收官阶段，成果不断，正是生命科学如火如荼发展的时候，&21世纪是生命科学的世纪&也是那个时候叫响的。
那个时候，朱云平时常在思考&&
&生命科学发展很快，前景很好，但它仍是实验科学，不是理论科学。随着生命科学的发展，在快速涌现和成熟的技术推动下，大量数据产生，我们是否能像牛顿定律、元素周期律一样总结出生命科学特征？把生命科学的发展规律也建立成一个完整的理论体系？这种可能有多大？
&人类基因组计划的完成，将为这一理论体系的建立打下很好的基础；生命科学技术的发展，也为其理论的构建提供了实现的可能。而理论体系的构建，需要有良好数理背景的人来参与。&
朱云平思考的结果，是提交给研究所的一份关于发展生物信息学的建议书。他的建议与院、所领导的想法不谋而合，也非常符合军事医学科学院的学科发展规划。
于是，兴趣、努力与机遇促成了朱云平职业生涯的华丽转身。2000年9月，他从辐射防护研究室调到了基因组学与蛋白质组学研究室，并专门成立了课题组，开始转向蛋白质组生物信息学研究。
从国家第一个蛋白质组科研项目的立项申请，到多个重大项目的实施完成，以及中国人类蛋白质组组织的成立，军事医学科学院始终参与其中并起到主导作用。而朱云平所领导的生物信息学实验室，作为大集体的一分子，也在一个个重大项目的历练中不断成长。
在蛋白质组研究时代，生物信息学的成果集中体现在蛋白质组数据库。这些数据库将为学术界提供便利，为解读生命、找寻生命发展规律提供基本的平台。
在十几年的发展中，依托多个项目和课题，朱云平团队在支撑蛋白质组学发展的过程中，实现了相关技术和平台的进步，产出了成系列的、高质量的数据库。
他们建立了蛋白质表达、修饰、定位、相互作用等系列数据库，库中包括人体重要组织器官&&肝脏的成系列的、世界上规模最大、内容最丰富的高质量的蛋白质组数据集。
这个数据集包括了人胎肝蛋白质表达谱数据、中国正常成人肝组织及细胞器蛋白质表达谱数据、中国人肝组织磷酸化、糖基化修饰蛋白质数据、人肝细胞系乙酰化修饰蛋白质数据、中国人肝脏蛋白质相互作用数据、模式动物C57小鼠肝组织及细胞器蛋白质表达谱及肝组织、细胞器磷酸化蛋白质数据等。
同时，这些数据库通过一定方式实现了数据共享，部分内容已与国际数据库实现了数据交换。
这是目前最全面的人类器官蛋白质组数据库，从蛋白质组成、定位、相互作用、修饰等多方面提供了系统的信息及直接的实验证据，为全面解读人类基因组，揭示生命信息从基因组到蛋白质组的调控规律提供了重要基础。
除了以上用于实验数据管理的数据库，他们还建立了国际上最全面的肝脏综合知识库，收集整理了肝脏相关的基因、转录组、蛋白质表达、蛋白质相互作用、代谢、疾病关联等数据，能够为肝脏研究提供一站式服务。
2005年，北京蛋白质组研究中心大楼落成，成为HLPP执行总部。朱云平团队的生物信息学实验室，也成为了HLPP的数据中心。
这就意味着，无论HLPP旗下的国际项目，还是CNHLPP旗下的国内项目，只要是关于肝脏蛋白质组研究的数据，都会汇集到这里，&由我们进行收集、整理、质控、整合、分析并建立数据库&。
2012年底，历经7年酝酿和论证的&凤凰工程&启动。
国家蛋白质科学基础设施在北京和上海两地建设，&凤凰工程&是北京设施的代称，寓意科技工作者在生命科学领域不畏艰难、追求卓越，孜孜以求、不断创新。
这是一项军民结合、协同创新工程，旨在构建以蛋白质组分析系统、蛋白质结构解析系统、蛋白质功能研究系统为核心，以生物信息学、蛋白质大规模制备等分系统为支撑的蛋白质科学研究平台，建设蛋白质研究领域高端人才的培养平台，以及我国大规模蛋白质实物库、数据库和信息中心。
以12个亿的总资金投入到蛋白质科学研究的基础平台建设，足以体现国家和相关部门对这一领域的重视。
对于我国生物信息研究来说，&凤凰工程&将为他们带来许多优势&&
&这将是国际蛋白质组领域最大的一个计算平台，硬件软件都是成系统、配套的。
&我们会把这些年自己研发的分析软件、计算方法等技术和工具都移植到这个大的平台上，系统完成后，它将是国际上最先进的蛋白质组生物信息学平台，没有之一。
&这会是国际上最大的一个蛋白质组数据平台，而且它的所有数据质量都是高标准的、可控的、直接可比的。&
这同时预示着朱云平他们所构建的数据库要扩容了。未来，它将会聚成为一个面向国际蛋白质组领域的公开数据库。
在这里可以以最快的速度，找到最详实有效的实验数据。不仅是最终结果，&还可以从实验结果追溯到实验的每一个环节、每一个步骤，直到最原始的数据。&这种追根溯源的全过程展示，为数据使用者提供了便利，他们可以通过检验过程任一环节的数据或原始数据，来判断数据是否可靠，找到支持研究结果的更多、更直接的证据。
很显然，只有所采纳的数据可靠，后期的数据分析、功能分析所得出的结论才会可信。朱云平建立的数据库所收集的数据是高质量、成系列的，这一点是他们的独特优势。
不同实验室所开展的研究侧重点不同，而数据库汇集了这些实验室的数据，有效管理之后，就可以形成一个比较全面的数据网，更有利于进一步工作的开展。
在这个数据库的支持下，生物信息学的存在与发展，将产生更多的实际意义和价值：
&比如，汇集了不同实验室关于肝病不同发展时期的研究数据，我们就可以对肝病的整个发展过程进行从头到尾的分析，从而获得更全面的结论。
&比如，汇集了肝、胃、肠等脏器的肿瘤疾病发展信息，就可以分析不同器官肿瘤的发展过程中，有哪些分子在同时起作用，或者不同脏器的肿瘤发展存在哪些不同。
&再比如，我们可以整合消化系统几个器官的相关数据，分析它们之间存在哪些特征和关联。&
总之，有了成系列、高质量的数据资源，就能够找到存在生理、病理关联的内容为研究对象，可以更有目的地去比较和分析，进行功能上的研究，找到更多具有生物学意义的知识，更具系统性的生理、病理规律。
采访中，朱云平也谈到了现阶段开展生物信息学研究所面临的问题，简而言之两方面&&人才、设备。
生物信息学是一个交叉学科，涉及到生物、医学、数学、物理、化学、计算机等多个学科。从事这一领域工作，要求研究人员具备多个学科的知识积累，最理想的知识结构状态是既能熟练运用数据分析的技术和方法，又精通生物学基础理论。
朱云平说，这对人的要求非常高。要面对海量复杂数据不发憷，能够运用工具分析出数据中隐藏的规律，能注意到哪些地方发生了统计学意义上的变化；还要能看懂一条条曲线所代表的生物学意义，并能深入解读产生这些规律和变化的原因，及其可能产生的影响等更深层次的生物学问题。
长期以来，生命科学领域基础研究经费的使用在两个方面限制较多&&大型设备和人员。这对于以消耗耗材为主的传统生命科学领域本无不妥，但对于新生的生物信息学来说就束手束脚。海量数据的处理分析，离不开大型的服务器和数据存储设备，同时也需要很多软件研发方面的人才，设备和人才所需经费的欠缺，严重影响相关研究工作的开展。
另外一个人才方面的问题体现在评价机制上。工具、平台、数据库是进行生物信息学研究与应用的最重要的内容，这些工作基础性、工程性较强，在生命科学研究领域很难发表影响因子高的论文。在以研究为主导的单位，近年对一个科研人员的评价往往以发表论文的影响因子为导向，这就导致没有人愿意去做生物信息学相关的工程性工作，即使愿意做也不易生存，致使对大科学项目的支持有一定困难。
尽管如此，他们并未放弃努力。&好在有院领导、所领导的支持，给我们配备了素质最好的人才。&有一个时期，在朱云平的课题组，包括所有工作人员和研究生，来自于北京大学、清华大学、国防科学技术大学等国内顶级院校的人员数目，比军事医学科学院内其他任何一个研究所的相同来源的人员数目都要多。
在这个课题组，每个人都在努力学习，一直在相互靠拢、融合，同时，合作成为另外一条取长补短的途径。内部合作、外部合作、国际合作，他们利用一切机会学习和进步。
伴随&凤凰工程&的建设，一支高素质的软件研发团队也将打造而成。这样，困扰生物信息学研究的设备和人才问题都将逐步解决。
朱云平对每个想进实验室的学生都说过一句话：没有强健的体魄，没有坚强的神经，不要进入这个实验室。
当他们毕业的时候，他告诉他们：除非你确实热爱这个事业，否则别留在我们实验室。
身处国际前沿领域，与全世界的优秀科学家竞争，所承受的压力可想而知，工作强度可想而知。在这一领域工作，要扛得住压力，耐得住寂寞，更要经得起多学科知识的洗礼，它需要研究人员有强烈的求知欲，有较好的学习能力，还要有极强的合作精神和奉献精神。
求学是为了成长，这里正适合年轻人的锻炼，但体力和精力都要足够强大；而毕业去向则关乎今后的生活，&去任何地方任何单位，过日子都会比我们这里舒服。&所以，才会出现这样截然不同的两句话。
正因为这样严苛的要求，才成就了这支生物信息学领域的领头团队。&很多东西都是我们从头做起，现在已经建立了蛋白质组研究生物信息分析的一系列算法、方法、工具、平台和数据库，我们有了成系列、成体系的东西。与此同时，我们一直在参与国际、国内大型的科研项目，并在其中起到了很好的支撑作用。&朱云平说，近几年，他们的工作也得到了国家和业界的更多关注和肯定。
2008年，朱云平课题组参与的&蛋白质组支撑技术及其在人类重要疾病与生理过程研究中的应用&项目，获得了2007年度北京市科学技术奖一等奖。2012年，参与的&蛋白质组技术与重要生理和病理过程的蛋白质组研究&获中华医学科技奖二等奖。
2012年底，由生物信息学课题组为主并牵头完成的&蛋白质组信息学方法的研究及其支撑平台的构建和应用&项目，获得了中国电子学会电子信息科学技术奖一等奖。这是该奖项设立10年以来，唯一授予生物信息领域的一等奖。但从获奖到现在，课题组没有举行任何的庆祝活动，甚至实验室内部都没有为此而聚餐一次，一切都还是那么平静、自然。
现在，他们联合了太仓市生命信息研究所、重庆邮电大学和国家超级计算长沙中心等单位，正在建设一个宏大的蛋白质组数据库。这个叫做&iProX&的数据资源库，将接收全世界的蛋白质组研究数据，打破欧美在生命科学数据领域的垄断。其最基本的用途，是为研究者提供期刊论文数据的提交场所。相对于欧洲的PRIDE、美国PEPTIDE ATLAS，iProX主要立足亚太地区并与他们进行数据交换，共同为国际学术界提供公共的数据资源，方便用户就近访问。4月18日，在英国利物浦召开的国际蛋白质组数据联盟大会上，iProX的报告获得了大会的充分肯定。数据联盟的负责人说：&一旦你们准备好，请马上告诉我们，然后采用国际统一的序列号，我们就一起工作了。&iProX将是我国在国际上影响力最大的生命科学数据库。
近年，&生命组学&蓬勃发展，各个层面的组学都将带来海量数据的产出。如何对这些数据进行有效的分析整合，仍是现阶段生命科学研究的热点，也是难点。
我们有理由相信，随着信息技术的迅猛发展，生物信息学必将在解码&生命天书&的过程中起到越来越重要的作用。生物信息学大发展的时代，即将到来。
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