研究蛋白质功能的方法(研究蛋白质之间相互作用的实验方法)
1.研究蛋白质之间相互作用的实验方法有哪些
白质与蛋白质之间相互作用构成了细胞生化反应网络的一个主要组成部分，蛋白-蛋白互作网络与转录调控网络对调控细胞及其信号有重要意义。
把原来spaces空间上的一篇蛋白质与蛋白质间相互作用研究方法转来，算是实验技巧分类目录的首篇。一、酵母双杂交系统 酵母双杂交系统是当前广泛用于蛋白质相互作用组学研究的一种重要方法。
其原理是当靶蛋白和诱饵蛋白特异结合后，诱饵蛋白结合于报道基因的启动子，启动报道基因在酵母细胞内的表达，如果检测到报道基因的表达产物，则说明两者之间有相互作用，反之则两者之间没有相互作用。将这种技术微量化、阵列化后则可用于大规模蛋白质之间相互作用的研究。
在实际工作中，人们根据需要发展了单杂交系统、三杂交系统和反向杂交系统等。Angermayr等设计了一个SOS蛋白介导的双杂交系统。
可以研究膜蛋白的功能，丰富了酵母双杂交系统的功能。此外，酵母双杂交系统的作用也已扩展至对蛋白质的鉴定。
二、噬茵体展示技术 在编码噬菌体外壳蛋白基因上连接一单克隆抗体的DNA序列，当噬菌体生长时，表面就表达出相应的单抗，再将噬菌体过柱，柱上若含目的蛋白，就会与相应抗体特异性结合，这被称为噬菌体展示技术。此技术也主要用于研究蛋白质之间的相互作用，不仅有高通量及简便的特点，还具有直接得到基因、高选择性的筛选复杂混合物、在筛选过程中通过适当改变条件可以直接评价相互结合的特异性等优点。
目前，用优化的噬菌体展示技术，已经展示了人和鼠的两种特殊细胞系的cDNA文库，并分离出了人上皮生长因子信号传导途径中的信号分子。三、等离子共振技术 表面等离子共振技术（Surface Plasmon Resonance,SPR）已成为蛋白质相互作用研究中的新手段。
它的原理是利用一种纳米级的薄膜吸附上“诱饵蛋白”，当待测蛋白与诱饵蛋白结合后，薄膜的共振性质会发生改变，通过检测便可知这两种蛋白的结合情况。SPR技术的优点是不需标记物或染料，反应过程可实时监控。
测定快速且安全，还可用于检测蛋白一核酸及其它生物大分子之间的相互作用。四、荧光能量转移技术 荧光共振能量转移（FRET ）广泛用于研究分子间的距离及其相互作用； 与荧光显微镜结合，可定量获取有关生物活体内蛋白质、脂类、DNA 和RNA 的时空信息。
随着绿色荧光蛋白（GFP）的发展，FRET 荧光显微镜有可能实时测量活体细胞内分子的动态性质。提出了一种定量测量FRET效率以及供体与受体间距离的简单方法，仅需使用一组滤光片和测量一个比值，利用供体和受体的发射谱消除光谱间的串扰。
该方法简单快速，可实时定量测量FRET 的效率和供体与受体间的距离，尤其适用于基于GFP 的供体受体对。五、抗体与蛋白质阵列技术 蛋白芯片技术的出现给蛋白质组学研究带来新的思路。
蛋白质组学研究中一个主要的内容就是研究在不同生理状态下蛋白水平的量变，微型化，集成化，高通量化的抗体芯片就是一个非常好的研究工具，他也是芯片中发展最快的芯片，而且在技术上已经日益成熟。这些抗体芯片有的已经在向临床应用上发展，比如肿瘤标志物抗体芯片等，还有很多已经应用再眼就的各个领域里。
六、免疫共沉淀技术 免疫共沉淀主要是用来研究蛋白质与蛋白质相互作用[/url]的一种技术，其基本原理是，在细胞裂解液中加入抗兴趣蛋白的抗体，孵育后再加入与抗体特异结合的结合于Pansobin珠上的金黄色葡萄球菌蛋白A(SPA)，若细胞中有正与兴趣蛋白结合的目的蛋白，就可以形成这样一种复合物：“目的蛋白—兴趣蛋白—抗兴趣蛋白抗体—SPA\|Pansobin”，因为SPA\|Pansobin比较大，这样复合物在离心时就被分离出来。经变性聚丙烯酰胺凝胶电泳，复合物四组分又被分开。
然后经Western blotting法，用抗体检测目的蛋白是什么，是否为预测蛋白。这种方法得到的目的蛋白是在细胞内天然与兴趣蛋白结合的，符合体内实际情况，得到的蛋白可信度高。
但这种方法有两个缺陷：一是两种蛋白质的结合可能不是直接结合，而可能有第三者在中间起桥梁作用；二是必须在实验前预测目的蛋白是什么，以选择最后检测的抗体，所以，若预测不正确，实验就得不到结果，方法本身具有冒险性。七、pull-down技术 蛋白质相互作用的类型有牢固型相互作用和暂时型相互作用两种。
牢固型相互作用以多亚基蛋白复合体常见，最好通过免疫共沉淀（Co-IP） 、Pull-down技术或Far-western法研究。Pull-down技术用固相化的、已标记的饵蛋白或标签蛋白（生物素-、PolyHis-或GST-），从细胞裂解液中钓出与之相互作用的蛋白。
通过Pull-down技术可以确定已知的蛋白与钓出蛋白或已纯化的相关蛋白间的相互作用关系，从体外传路或翻译体系中检测出蛋白相互作用关系。
2.蛋白质之间相互作用的研究方法有哪些
研究DNA-蛋白质相互作用的实验方法主要包括：a、凝胶阻滞实验； b、DNase 1 足迹实验；c、甲基化干扰实验； d、体内足迹实验； f、拉下实验。研究蛋白质/ 核酸相互作用近期采用的新技术有：核酸适体技术、生物信息学方法、蛋白质芯片技术以及纳米技术等。
蛋白（绿色荧光蛋白或红色荧光蛋白）的载体中，共转染到功能细胞中（一般选用 COS7 细胞）表达带有荧光的融合蛋白.这样，相互作用的两种蛋白就被标上不同的荧光，可以在细胞内用荧光显微镜直接观测.在进行精确细胞定位或共定位时，必须用共聚焦荧光显微镜观测.因为共聚焦荧光显微镜（相当于医院给病人诊断的 CT）观测的是细胞内一个切面上的颜色.如果在一个切面上在同一区域看到两种颜色，就提示这两种蛋白在该区域内有相互作用.普通荧光显微镜看到的是一个立体图象，无法确定蛋白质共定位现象.在进行定位或共定位同时，也可以对细胞核进行染色.这样，在细胞中就有三种颜色.细胞核的显色帮助你确定共定位发生的位置.上面介绍的活细胞定位，其优点是表达的荧光蛋白荧光强，没有背景，观测方便.
3.蛋白质结构功能研究的最新方法有哪些
蛋白质结构研究方法进展
X-射线晶体学技术
核磁共振衍射技术
电子显微技术
质谱法
荧光共振能量转移技术（FRET）
同源建模预测蛋白质结构
酵母双杂交，三杂交
CO-IP
双向电泳
目前已经有许多蛋白质结构预测服务通过因特网对公众免费开放。由于结构预测技术本身的局限性，每种预测服务都各有得失。
三级结构预测（同源建模）：
• 瑞士生物信息研究所 SWISS-MODEL
• 丹麦技术大学生物序列分析中心 CPHmodels
• 比利时拿摩大学 ESyPred3D
• 英国癌症研究中心 3DJigsaw
二级结构预测（折叠识别）：
• 美国哥伦比亚大学 PredictProtein
• 英国瓦卫克大学 PSIpred
• 印度昌迪加尔的微生物技术研究所 APSSP
• 欧洲生物信息研究所（EBI）Jpred
• 美国加利福尼亚大学 SSpro
α-螺旋倾向性预测（从无到有）：
• 欧洲分子生物学实验室（EMBL） AGADIR
参考文献：
[1] Masatsune Kainosho1, Takuya Torizawa1, Yuki Iwashita1, Tsutomu Terauchi1, Akira Mei Ono1 and Peter
Güntert2 Optimal isotope labelling for NMR protein structure determinations Nature 440, 52-57 (2 March 2006) |
doi:10.1038/nature04525
[2] Liu D, Lepore BW, Petsko GA, Thomas PW, Stone EM, Fast W, Ringe D. Three-dimensional structure of the quorum-quenching N-acyl homoserine lactone hydrolase from Bacillus thuringiensis.Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Aug 16; 102(33):11882-7
[3]刘买利 张许叶朝辉 提高生物大分子NMR分辨率和灵敏度的有效方法：TROSY和CRINEPT 波谱学杂志2004.9 371-381
[4]李慧林，施丹，任罡，等. 生物大分子的电子显微学[M ]. 见：叶恒强，王元明编. 电子显微学进展. 北京：科学出版社， 2003.
[5]王大能，陈勇，隋森芳. 电子显微学在结构生物学研究中的新进展. 电子显微学报， 2003, 10.
[6]Robinson A New Avenue for Mass Spectrometry 2006 February Vol .3 No 2 Nature publishing
[7]Schleifenbaum, A.; Stier, G.; Gasch, A.; et al. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 11786.
[8]tockholm, D.; Bartoli, M.; Sillon, G.; et al. J. Mol. Biol., 2005, 346, 215.
4.蛋白质结构功能研究的最新方法有哪些
蛋白质结构研究方法进展X-射线晶体学技术核磁共振衍射技术电子显微技术质谱法荧光共振能量转移技术（FRET）同源建模预测蛋白质结构酵母双杂交，三杂交CO-IP双向电泳目前已经有许多蛋白质结构预测服务通过因特网对公众免费开放。
由于结构预测技术本身的局限性，每种预测服务都各有得失。三级结构预测（同源建模）：• 瑞士生物信息研究所 SWISS-MODEL• 丹麦技术大学生物序列分析中心 CPHmodels• 比利时拿摩大学 ESyPred3D• 英国癌症研究中心 3DJigsaw二级结构预测（折叠识别）：• 美国哥伦比亚大学 PredictProtein• 英国瓦卫克大学 PSIpred• 印度昌迪加尔的微生物技术研究所 APSSP• 欧洲生物信息研究所（EBI）Jpred• 美国加利福尼亚大学 SSproα-螺旋倾向性预测（从无到有）：• 欧洲分子生物学实验室（EMBL） AGADIR参考文献：[1] Masatsune Kainosho1, Takuya Torizawa1, Yuki Iwashita1, Tsutomu Terauchi1, Akira Mei Ono1 and PeterGüntert2 Optimal isotope labelling for NMR protein structure determinations Nature 440, 52-57 (2 March 2006) |doi:10.1038/nature04525[2] Liu D, Lepore BW, Petsko GA, Thomas PW, Stone EM, Fast W, Ringe D. Three-dimensional structure of the quorum-quenching N-acyl homoserine lactone hydrolase from Bacillus thuringiensis.Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Aug 16; 102(33):11882-7[3]刘买利 张许叶朝辉 提高生物大分子NMR分辨率和灵敏度的有效方法：TROSY和CRINEPT 波谱学杂志2004.9 371-381[4]李慧林，施丹，任罡，等. 生物大分子的电子显微学[M ]. 见：叶恒强，王元明编. 电子显微学进展. 北京：科学出版社， 2003.[5]王大能，陈勇，隋森芳. 电子显微学在结构生物学研究中的新进展. 电子显微学报， 2003, 10.[6]Robinson A New Avenue for Mass Spectrometry 2006 February Vol .3 No 2 Nature publishing[7]Schleifenbaum, A.; Stier, G.; Gasch, A.; et al. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 11786.[8]tockholm, D.; Bartoli, M.; Sillon, G.; et al. J. Mol. Biol., 2005, 346, 215.。
5.研究蛋白质的两种策略方法分别是什么
蛋白质组学一经出现，就有两种研究策略。
一种可称为“竭泽法”，即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质，这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学，也更符合蛋白质组学的本质。但是，由于蛋白质表达随空间和时间不断变化，要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。
另一种策略可称为“功能法”，即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化，如蛋白质在不同环境下的差异表达，以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。
6.目前研究蛋白互作都有哪些方法,其具体原理步骤特点分别是什么
1.根据分子大小不同进行分离纯化 蛋白质是一种大分子物质，并且不同蛋白质的分子大小不同，因此可以利用一些较简单的方法使蛋白 质和小分子物质分开，并使蛋白质混合物也得到分离.根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等.透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法.透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中，再浸入透析液进行分离.超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜，而蛋白质被截留在半透膜上的过程.这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开.它们经常和盐析、盐溶方法联合使用，在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐.由于超滤过程中，滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞，以致超滤速度减慢，截流物质的分子量也越来越小.所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜，也可以选择切向流过滤得到更理想的效果 离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法.当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开.例如，在从大米渣中提取蛋白质的实验中，加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后，再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3].使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度（区带）离心.常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度.可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度.密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白，得到的产品纯度高但产量偏低.蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果，利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白.凝胶过滤也称凝胶渗透层析，是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一.凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时，比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构，而被排阻在凝胶珠之外，随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外；反之，比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外.目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等.在甘露糖蛋白提纯的过程中使用凝胶过滤方法可以得到很好的效果，纯度鉴定证明产品为分子量约为32 kDa、成分是多糖∶蛋白质（88∶12）、多糖为甘露糖的单一均匀糖蛋白[1].凝胶过滤在抗凝血蛋白的提取过程中也被用来除去大多数杂蛋白及小分子的杂质[7]. 2.根据溶解度不同进行分离纯化 影响蛋白质溶解度的外部条件有很多，比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等.但在同一条件下，不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度，根据蛋白质分子结构的特点，适当地改变外部条件，就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度，达到分离纯化蛋白质的目的.常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等. 等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法.每种蛋白质都有自己的等电点，而且在等电点时溶解度最 低；相反，有些蛋白质在一定pH值时很容易溶解.因而可以通过调节溶液的pH值来分离纯化蛋白质.王洪新等[8]研究茶叶蛋白质提取过程发现，pH值为时茶叶蛋白提取效果最好，提取率达到36·8%，初步纯化得率为91·0%.李殿宝[9]在从葵花脱脂粕中提取蛋白质时将蛋白溶液的pH值调到3~4，使目标蛋白于等电点沉淀出来.等电点沉淀法还应用于葡萄籽中蛋白质的提取.李凤英等[10]测得葡萄籽蛋白质的等电点为3·8.他们利用碱溶法提取葡萄籽蛋白质，得到了最佳的提取工艺为：以1*10-5mol·L-1的NaOH溶液，按1∶5的料液比，在40℃搅拌40 min，葡萄籽蛋白质提取率达73·78%.另外还可以利用碱法提取大米蛋白，其持水性、吸油性和起泡性等均优于酶法提取[11].利用酸法提取得到的鲢鱼鱼肉蛋白质无腥味、色泽洁白，蛋白质产率高达90%[12]. 蛋白质的盐溶和盐析是中性盐显著影响球状蛋白质溶解度的现象，其中，增加蛋白质溶解度的现象称盐溶，反之为盐析.应当指出，同样浓度的二价离子中性盐，如MgCl2、（NH4）2SO4对蛋白质溶解度影响的效果，要比一价离子中性盐如NaCl、NH4Cl大得多.在葡萄籽蛋白提取工艺中除了可以利用碱溶法还可以利用盐溶法来提取蛋白质，其最佳提取工艺是：以10%NaCl溶液，按1∶25的料液比，在30℃搅拌提取30min，蛋白质提取率为57·25%[10].盐析是提取血液中免疫球蛋白的常用方法，如多聚磷酸钠絮凝法、硫酸铵盐析法，其中硫酸铵盐析法广泛应用于生产.由于硫酸铵在水中呈酸性，为防止其对蛋白质的破坏，应用氨水调pH值至中性.为防止不同分子之间产生共沉淀现象，蛋白质样品的含量一般控制在0·2% ~2·0%.利用盐溶和盐析对蛋白质进行提纯后，通常要使用透析或者凝胶过滤的方法除去中性盐[13]. 有机溶剂提取法的原理是：与水互溶的有机溶剂（如甲醇、乙醇）能使一些蛋白质在水中的溶解度显著降低；而且在一定温度、pH值和离子强度下，引起蛋白质沉淀的有机溶剂的浓度不同，因此，控制有机溶剂的浓度可以分离纯化蛋白质.例如，在冰浴中磁力搅拌下，在4℃预冷的培养液中缓慢。
