蛋白质组学与代谢组学结合在人类疾病的应用

1.介绍
        蛋白质组学是在组织、细胞的整体蛋白质水平上，探索蛋白质作用模式、功能机理、调节控制以及蛋白质群体内的相互关系，从而获得对疾病过程、细胞生理病理过程及调控网络的全面而深入的认识，以揭示生命活动的基本规律。
   代谢组学是研究某一时刻细胞内所有代谢物的集合的一门学科。代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物（MW<1000）。
   蛋白质组和代谢组能够分析得到在同一代谢通路中涉及到的蛋白和代谢物，两者的相互结合能够更好的去揭示机体在疾病或者外界刺激后产生的生物学过程。

2.技术路线及方法：

（1）蛋白提取
（2）样品及实验预判
（3）酶解消化
（4）肽段标记
（5）样本混合
（6）HPLC分离
（7）质谱分析
（8）数据分析
 

代谢组学：
（1）样本收集（血样，尿样等）

（2）代谢物的提取

（3）上机检测（NMR，LC-MS，GC-MS）
（4）质谱下机数据预处理
（5）主程序分析(PCA)和偏最小二乘化-判别分析(PLS-DA)等
（6）差异代谢物注释，差异代谢物的通路富集分析和关联分析

3.部分类似结果展示：
蛋白质组学测序部分类似结果
a) 测序数据的预处理及计算差异表达蛋白：
b) 功能富集分析：

c) 聚类分析（图4）

代谢组学部分类似结果
a) 主成分分析PCA (Principal Component Analysis)

 
b) 差异代谢物的功能注释

c) Heatmap图

蛋白质组学和代谢组学关联分析-代谢通路整合

1.  JOLLIFFE I. Principal component analysis [M]. Wiley Online Library,2002.

2.  TRYGG J, WOLD S. Orthogonal projections to latent structures (O‐PLS) [J]. Journal of chemometrics, 2002, 16(3): 119-28.

3.   KANEHISA M, GOTO S. KEGG: kyoto encyclopedia of genes and genomes [J]. Nucleic Acids Res, 2000, 28(1): 27-30.

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