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因組(genome)包含的遺傳信息經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA,，一個(gè)細(xì)胞在特定生理或病理狀態(tài)下表達(dá)的所有種類(lèi)的mRNA稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄子組(transcriptome),。很顯然，不同細(xì)胞在不同生理或病理狀態(tài)下轉(zhuǎn)錄子組包含的mRNA的種類(lèi)不盡相同,。mRNA經(jīng)翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì),，一個(gè)細(xì)胞在特定生理或病理狀態(tài)下表達(dá)的所有種類(lèi)的蛋白質(zhì)稱(chēng)為蛋白質(zhì)組(proteome)。同理,，不同細(xì)胞在不同生理或病理狀態(tài)下所表達(dá)的蛋白質(zhì)的種類(lèi)也不盡相同,。蛋白質(zhì)是基因功能的實(shí)施者，因此對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),，定位和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的研究將為闡明生命現(xiàn)象的本質(zhì)提供直接的基礎(chǔ),。

生命科學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，因此生命科學(xué)的發(fā)展極大地依賴(lài)于實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,。以DNA序列分析技術(shù)為核心的基因組研究技術(shù)推動(dòng)了基因組研究的日新月異,，而以基因芯片技術(shù)為代表的基因表達(dá)研究技術(shù)為科學(xué)家了解基因表達(dá)規(guī)律立下汗馬功勞,。在蛋白質(zhì)組研究中，二維電泳和質(zhì)譜技術(shù)的黃金組合又為科學(xué)家掌握蛋白質(zhì)表達(dá)規(guī)律再鑄輝煌,。蛋白質(zhì)組學(xué)(proteomics)就是指研究蛋白質(zhì)組的技術(shù)及這些研究得到的結(jié)果,。

蛋白質(zhì)組學(xué)的研究試圖比較細(xì)胞在不同生理或病理?xiàng)l件下蛋白質(zhì)表達(dá)的異同，對(duì)相關(guān)蛋白質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)和鑒定,。更重要的是蛋白質(zhì)組學(xué)的研究要分析蛋白質(zhì)間相互作用和蛋白質(zhì)的功能,。

蛋白質(zhì)組學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括：

1.蛋白質(zhì)鑒定：可以利用一維電泳和二維電泳并結(jié)合Western等技術(shù)，利用蛋白質(zhì)芯片和抗體芯片及免疫共沉淀等技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行鑒定研究,。

2.翻譯后修飾：很多mRNA表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)要經(jīng)歷翻譯后修飾如磷酸化,，糖基化，酶原激活等,。翻譯后修飾是蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)功能的重要方式,，因此對(duì)蛋白質(zhì)翻譯后修飾的研究對(duì)闡明蛋白質(zhì)的功能具有重要作用。

3.蛋白質(zhì)功能確定：如分析酶活性和確定酶底物,，細(xì)胞因子的生物分析/配基-受體結(jié)合分析,。可以利用基因敲除和反義技術(shù)分析基因表達(dá)產(chǎn)物-蛋白質(zhì)的功能,。另外對(duì)蛋白質(zhì)表達(dá)出來(lái)后在細(xì)胞內(nèi)的定位研究也在一定程度上有助于蛋白質(zhì)功能的了解,。Clontech的熒光蛋白表達(dá)系統(tǒng)就是研究蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)定位的一個(gè)很好的工具。

4.對(duì)人類(lèi)而言,，蛋白質(zhì)組學(xué)的研究zui終要服務(wù)于人類(lèi)的健康,，主要指促進(jìn)分子醫(yī)學(xué)的發(fā)展。如尋找藥物的靶分子,。很多藥物本身就是蛋白質(zhì),，而很多藥物的靶分子也是蛋白質(zhì)。藥物也可以干預(yù)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用,。

在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和疾病機(jī)理研究中,，了解人不同發(fā)育、生長(zhǎng)期和不同生理,、病理?xiàng)l件下及不同細(xì)胞類(lèi)型的基因表達(dá)的特點(diǎn)具有特別重要的意義,。這些研究可能找到直接與特定生理或病理狀態(tài)相關(guān)的分子，進(jìn)一步為設(shè)計(jì)作用于特定靶分子的藥物奠定基礎(chǔ),。

不同發(fā)育,、生長(zhǎng)期和不同生理、病理?xiàng)l件下不同的細(xì)胞類(lèi)型的基因表達(dá)是不一致的,，因此對(duì)蛋白質(zhì)表達(dá)的研究應(yīng)該到細(xì)胞甚至亞細(xì)胞水平,。可以利用免疫組織化學(xué)技術(shù)達(dá)到這個(gè)目的，但該技術(shù)的致命缺點(diǎn)是通量低,。LCM技術(shù)可以地從組織切片中取出研究者感興趣的細(xì)胞類(lèi)型,，因此LCM技術(shù)實(shí)際上是一種原位技術(shù)。取出的細(xì)胞用于蛋白質(zhì)樣品的制備,，結(jié)合抗體芯片或二維電泳-質(zhì)譜的技術(shù)路線(xiàn),，可以對(duì)蛋白質(zhì)的表達(dá)進(jìn)行原位的高通量的研究。很多研究采用勻漿組織制備蛋白質(zhì)樣品的技術(shù)路線(xiàn),，其研究結(jié)論值得懷疑,，因?yàn)榻M織勻漿后不同細(xì)胞類(lèi)型的蛋白質(zhì)混雜在一起，zui后得到的研究數(shù)據(jù)根本無(wú)法解釋蛋白質(zhì)在每類(lèi)細(xì)胞中的表達(dá)情況,。雖然培養(yǎng)細(xì)胞可以得到單一類(lèi)型細(xì)胞,，但體外培養(yǎng)的細(xì)胞很難模擬體內(nèi)細(xì)胞的環(huán)境，因此這樣研究得出的結(jié)論也很難用于解釋在體實(shí)際情況,。因此在研究中首先應(yīng)該將不同細(xì)胞類(lèi)型分離,，分離出來(lái)的不同類(lèi)型細(xì)胞可以用于基因表達(dá)研究，包括mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá),。

LCM技術(shù)獲得的細(xì)胞可以用于蛋白質(zhì)樣品的制備,。可以根據(jù)需要制備總蛋白,，或膜蛋白,，或核蛋白等，也可以富集糖蛋白,，或通過(guò)去除白蛋白來(lái)減少蛋白質(zhì)類(lèi)型的復(fù)雜程度。相關(guān)試劑盒均有廠(chǎng)商提供,。

蛋白質(zhì)樣品中的不同類(lèi)型的蛋白質(zhì)可以通過(guò)二維電泳進(jìn)行分離,。二維電泳可以將不同種類(lèi)的蛋白質(zhì)按照等電點(diǎn)和分子量差異進(jìn)行高分辨率的分離。成功的二維電泳可以將2000到3000種蛋白質(zhì)進(jìn)行分離,。電泳后對(duì)膠進(jìn)行高靈敏度的染色如銀染和熒光染色,。如果是比較兩種樣品之間蛋白質(zhì)表達(dá)的異同，可以在同樣條件下分別制備二者的蛋白質(zhì)樣品,，然后在同樣條件下進(jìn)行二維電泳,，染色后比較兩塊膠。也可以將二者的蛋白質(zhì)樣品分別用不同的熒光染料標(biāo)記,，然后兩種蛋白質(zhì)樣品在一塊膠上進(jìn)行二維電泳的分離,，zui后通過(guò)熒光掃描技術(shù)分析結(jié)果。

膠染色后可以利用凝膠圖象分析系統(tǒng)成像,，然后通過(guò)分析軟件對(duì)蛋白質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行定量分析,，并且對(duì)感興趣的蛋白質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行定位。通過(guò)專(zhuān)門(mén)的蛋白質(zhì)點(diǎn)切割系統(tǒng)，可以將蛋白質(zhì)點(diǎn)所在的膠區(qū)域進(jìn)行切割,。接著對(duì)膠中蛋白質(zhì)進(jìn)行酶切消化,，酶切后的消化物經(jīng)脫鹽/濃縮處理后就可以通過(guò)點(diǎn)樣系統(tǒng)將蛋白質(zhì)點(diǎn)樣到特定的材料的表面（MALDI-TOF）。zui后這些蛋白質(zhì)就可以在質(zhì)譜系統(tǒng)中進(jìn)行分析,，從而得到蛋白質(zhì)的定性數(shù)據(jù);這些數(shù)據(jù)可以用于構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)或和已有的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較分析,。實(shí)際上像人類(lèi)的血漿，尿液,，腦脊液,，乳腺，心臟,，膀胱癌和磷狀細(xì)胞癌及多種病原微生物的蛋白質(zhì)樣品的二維電泳數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)建立起來(lái),，研究者可以登錄www.expasy.ch/www/tools.html等進(jìn)行查詢(xún)，并和自己的同類(lèi)研究進(jìn)行對(duì)比分析,。

Genomic Solution可以為研究者提供除質(zhì)譜外的所有蛋白質(zhì)組學(xué)研究工具,，包括二維電泳系統(tǒng)，成像系統(tǒng)及分析軟件,，膠切割系統(tǒng),，蛋白質(zhì)消化濃縮工作站，點(diǎn)樣工作站等,；同時(shí)還可以提供相關(guān)試劑和消耗品,。

LCM-二維電泳-質(zhì)譜的技術(shù)路線(xiàn)是典型的一條蛋白質(zhì)組學(xué)研究的技術(shù)路線(xiàn)，除此以外,，LCM-抗體芯片也是一條重要的蛋白質(zhì)組學(xué)研究的技術(shù)路線(xiàn),。即通過(guò)LCM技術(shù)獲得感興趣的細(xì)胞類(lèi)型，制備細(xì)胞蛋白質(zhì)樣品,，蛋白質(zhì)經(jīng)熒光染料標(biāo)記后和抗體芯片雜交,，從而可以比較兩種樣品蛋白質(zhì)表達(dá)的異同。Clontechzui近開(kāi)發(fā)了一張抗體芯片,，可以對(duì)378種膜蛋白和胞漿蛋白進(jìn)行分析,。該芯片同時(shí)配合了抗體芯片的全部操作過(guò)程的重要試劑，包括蛋白質(zhì)制備試劑,，蛋白質(zhì)的熒光染料標(biāo)記試劑,，標(biāo)記體系的純化試劑，雜交試劑等,。

對(duì)于蛋白質(zhì)相互作用的研究,，酵母雙雜交和噬菌體展示技術(shù)無(wú)疑是很好的研究方法。Clontech開(kāi)發(fā)的酵母雙雜交系統(tǒng)和NEB公司開(kāi)發(fā)的噬菌體展示技術(shù)可供研究者選用,。

關(guān)于蛋白質(zhì)組的研究,，也可以將蛋白質(zhì)組的部分或全部種類(lèi)的蛋白質(zhì)制作成蛋白質(zhì)芯片,，這樣的蛋白質(zhì)芯片可以用于蛋白質(zhì)相互作用研究，蛋白表達(dá)研究和小分子蛋白結(jié)合研究,。Science,，Vol.293，Issue 5537,，2101-2105,，September 14，2001發(fā)表了一篇關(guān)于酵母蛋白質(zhì)組芯片的論文,。該文主要研究?jī)?nèi)容為：將酵母的5800個(gè)ORF表達(dá)成蛋白質(zhì)并進(jìn)行純化點(diǎn)樣制作芯片,，然后用該芯片篩選鈣調(diào)素和磷脂分子的相互作用分子。

zui后有必要指出的是,，傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)研究注重研究單一蛋白質(zhì),，而蛋白質(zhì)組學(xué)注重研究參與特定生理或病理狀態(tài)的所有的蛋白質(zhì)種類(lèi)及其與周?chē)h(huán)境(分子)的關(guān)系。因此蛋白質(zhì)組學(xué)的研究通常是高通量的,。適應(yīng)這個(gè)要求,，蛋白質(zhì)組學(xué)相關(guān)研究工具通常都是高度自動(dòng)化的系統(tǒng)，通量高而速度快,，配合相應(yīng)分析軟件和數(shù)據(jù)庫(kù),，研究者可以在zui短的時(shí)間內(nèi)處理zui多的數(shù)據(jù)。