酵母组蛋白提取方法的优化与探索(2)
虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多，但是蛋白质本身的存在形式和活动规律，如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题，仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。正是这些特性参与和影响着整个生命过程的存在形式和活动规律。[5]
同基因组学一样，蛋白质组学不是一个封闭的，概念化的，稳定的知识体系，而是一个领域。它旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式，其内容包括蛋白质的鉴定疾病、药物对生命过程的影响；对基因表达的蛋白质水平进行定量的测定以及解释基因表达调控的机制、细胞内定位、动态描述基因调节，相互作用研究等，最终来揭示蛋白质功能，是基因组ＤＮＡ序列与基因功能之间的桥梁[6]。
作为一门科学，蛋白质组研究并非从零开始，它是已有20多年历史的蛋白质(多肽)谱和基因产物图谱技术的一种延伸。多肽图谱依靠双向电泳和进一步的图象分析；而基因产物图谱依靠多种分离后的分析，如质谱技术、氨基酸组分分析等[7]。
蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础，也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论依据和解决途径。通过对正常个体及病理个体间的蛋白质组比较分析，我们可以找到某些“疾病特异性的蛋白质分子”，它们可成为新药物设计的分子靶点，或者也会为疾病的早期诊断提供分子标志。确实，那些世界范围内销路最好的药物本身是蛋白质或其作用靶点为某种蛋白质分子。因此，蛋白质组学研究不仅是探索生命奥秘的必须工作，也能为人类健康事业带来巨大的利益。蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因时代的特征[8]。
生命科学是实验科学，因此生命科学的发展极大地依赖于实验技术的发展。以DNA序列分析技术为核心的基因组研究技术推动了基因组研究的日新月异，而以基因芯片技术为代表的基因表达研究技术为科学家了解基因表达规律立下汗马功劳。在蛋白质组研究中，二文电泳和质谱技术的黄金组合又为科学家掌握蛋白质表达规律再铸辉煌。蛋白质组学就是指研究蛋白质组的技术及这些研究得到的结果。
蛋白质组学的研究试图比较细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同，对相关蛋白质进行分类和鉴定。更重要的是蛋白质组学的研究要分析蛋白质间相互作用和蛋白质的功能。
1.2 课题的目的
组蛋白是染色质的主要成分之一，其氨基端的氨基酸残基可以被共价修饰，进而改变染色质构型，导致转录激活或基因沉默。组蛋白修饰除了简单地调控基因表达，更在于它可以招募蛋白复合体，影响下游蛋白，从而参与细胞分裂、细胞凋亡和记忆形成，甚至影响免疫系统和炎症反应等。不仅如此，最近的研究表明，组蛋白修饰与CTD密码、生物节律、DNA修复值之间也存在一定的联系。这些发现证明了组蛋白修饰的重要性。在组蛋白的密码形成于密码破译，修饰级联与招募蛋白质过程中，蛋白复合体的特殊结构域起到的中介作用都是无法替代的。因此，这些特殊结构域将是了解“组蛋白密码”的关键。目前质谱分析等技术的广泛应用，正使得许多新的结构域不断被发现。文章旨在对组蛋白密码的基本内容作一述评，同时对可能的研究热点进行展望[9]。
在哺乳动物基因组中，组蛋白则可以有很多修饰形式。一个核小体由两个H2A，两个H2B，两个H3，两个H4组成的八聚体和147bp缠绕在外面的DNA组成。组成核小体的组蛋白的核心部分状态大致是均一的，游离在外的N-端则可以受到各种各样的修饰，包括组蛋白末端的乙酰化，甲基化，磷酸化，泛素化等等。组蛋白被甲基化的位点是赖氨酸和精氨酸。赖氨酸可以分别被一、二、三甲基化，精氨酸只能被一、二甲基化。在组蛋白H3上，共有5个赖氨酸位点可以被甲基化修饰，且它主要是由一类含有SET结构域的蛋白来执行的，组蛋白甲基化修饰参与异染色质形成、基因印记、X染色体失活和转录调控等多种主要生理功能。因此，组蛋白的修饰作用是表观遗传学研究的一个重要领域。组蛋白甲基化的异常与肿瘤发生等多种人类疾病相关，可以特异性地激活或者抑制基因的转录活性[10]。