一、蛋白質(zhì)組研究的興起

90年代初期，美國生物學(xué)家提出并實(shí)施了人類基因組計(jì)劃，預(yù)計(jì)用15年的時(shí)間，對(duì) 人類基因組的全部DNA序列進(jìn)行測(cè)定，即測(cè)定大約30億堿基對(duì)的DNA序列和識(shí)別其中所有 的基因，基因組計(jì)劃主要包括基因定位和全序列測(cè)序，具體有：

遺傳學(xué)定位； 染色體 定位； 物理圖譜建立； 分子圖譜建立。在后基因組時(shí)代，研究的重點(diǎn)已從揭示基因信息轉(zhuǎn)移到功能基因組學(xué)上來。但是， 由于生物功能主要體現(xiàn)者是蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)有其自身特有的活動(dòng)規(guī)律。如蛋白質(zhì)修飾 加工、轉(zhuǎn)運(yùn)定位、結(jié)構(gòu)變化、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)間、蛋白質(zhì)與其他生物大分子的相互作用 等，均無法在基因組水平上獲得。因?yàn)榛蚪M學(xué)有樣的局限性，促使人們從整體水平上 探討細(xì)胞蛋白質(zhì)的組成及其活動(dòng)規(guī)律。

二、蛋白質(zhì)組

和蛋白質(zhì)組學(xué)概念的提出1994年，澳大利亞Macquarie大學(xué)的Wilkins和Williams提出了蛋白質(zhì)組（ Proteome）的概念，早期定義為：微生物基因組表達(dá)的整套蛋白質(zhì)，在多細(xì)胞微生物中 ，整套蛋白質(zhì)指一種組織或細(xì)胞表達(dá)的蛋白質(zhì)，后來定義為：一個(gè)基因組所表達(dá)的蛋白質(zhì)。但是，從基因表達(dá)的角度來看，蛋白質(zhì)組的蛋白質(zhì)數(shù)目總是少于基因組的基因數(shù)目 。從蛋白質(zhì)修飾的角度來看，蛋白質(zhì)組的蛋白質(zhì)數(shù)卻多于其相應(yīng)的ORF數(shù)目，因?yàn)?/span>mRNA的 剪切和編輯可使一個(gè)ORF產(chǎn)生數(shù)種蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)翻譯后的修飾，如糖基化、磷酸化同樣 增加蛋白質(zhì)的種類，氨基酸序列一致的結(jié)構(gòu)在條件下可以形成功能不一樣 的具有不同空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，如朊病毒。故"蛋白質(zhì)組內(nèi)蛋白質(zhì)數(shù)目要多于基因組內(nèi)的 基因數(shù)目"?，F(xiàn)在蛋白質(zhì)組的概念為：在一種細(xì)胞內(nèi)存在的全部蛋白質(zhì)。但是由于蛋白質(zhì)組在不同的時(shí)間、不同的條件具有不同的蛋白質(zhì)組分，而且衡量是否是蛋白質(zhì)組的全部 蛋白質(zhì)尚缺乏必要的尺度。所以，欲得到"細(xì)胞內(nèi)存在的所有蛋白質(zhì)"是不可能的。

蛋白質(zhì)組學(xué)iTRAQ（Proteomics）是以蛋白質(zhì)組為研究對(duì)象的新的研究領(lǐng)域。它可分為：

①表達(dá)蛋白質(zhì)組學(xué)（expression proteomic）：即把細(xì)胞、組織中的蛋白，建立蛋白定量表 達(dá)圖譜，或掃描EST圖。該方法依賴2－D凝膠圖和圖像分析技術(shù)，而且在整個(gè)蛋白質(zhì)組水 平上提供了研究細(xì)胞通路，以及疾病、藥物相互作用和一些生物刺激引起的功能紊亂的 可能性。

②細(xì)胞圖譜蛋白質(zhì)組學(xué)（cell－map proteomics）：即確定蛋白質(zhì)在亞細(xì)胞結(jié) 構(gòu)中的位置；過純化細(xì)胞器或用質(zhì)譜儀鑒定蛋白復(fù)合物組成等，來確定蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì) 的相互作用。