大規模膜蛋白質組鑒定技術進展

呂丹丹，張媛雅，葛海濤，黃夏禾，汪迎春

大規模膜蛋白質組鑒定技術進展

呂丹丹，張媛雅，葛海濤，黃夏禾，汪迎春

中國科學院遺傳與發育生物學研究所，分子系統生物學中心，北京 100101

生物膜是一類重要的亞細胞結構，含有大量的跨膜蛋白和非跨膜蛋白，負責細胞與外界的物質和信息交換以及行使細胞內的多種功能。鑒定并分析膜蛋白在生物膜上的表達是研究其功能必不可少的步驟。蛋白質組學技術可以在單次實驗中一次性從全細胞裂解物中鑒定多達上萬個蛋白質，從而為分析這些蛋白的表達提供了直接的證據。但由于膜蛋白具有較強的疏水性，從而導致對膜蛋白的蛋白質組學鑒定相對困難，這也使得對膜蛋白的結構與功能的研究進展相對比較緩慢。隨著鳥槍法蛋白質組學(shot-gun proteomics)及濾膜輔助的樣品制備(filter aided sample preparation)等為代表的現代蛋白質組學技術的快速發展，膜蛋白的鑒定水平及覆蓋率也隨之大幅提高。本文主要綜述了過去20余年在膜蛋白質組學技術上的重要進展，并以光合作用模式藍藻集胞藻(sp. PCC6803)的膜蛋白質組學研究為例，闡述了技術的進步如何提高膜蛋白鑒定的覆蓋度，以期為其他物種膜蛋白質組全覆蓋度的鑒定提供相應理論借鑒。

膜蛋白；蛋白質組學；疏水性；藍藻

生物膜主要由磷脂雙分子層和鑲嵌或附著在其上的蛋白質構成。動物、植物和微生物通常都有一種或多種膜系統。細胞質膜(質膜)是最為常見的一種膜系統，負責把細胞質和其他內溶物與周圍環境分隔開，并負責與環境交換物質和感受信號。……