随着生物工程技术的迅速发展，生物技术活性物质不断面世，已有不少生物技术药物应用于临床，国内外已批准上市的约40多种，1995年开发数为234种，目前正在研究的则成倍增加，在这些品种中，大量的均为多肽和蛋白质类药物。由于多肽和蛋白质药物的体内外不稳定性，临床主要剂型是溶液型注射剂和冻干粉针。为解决长期用药的问题，克服注射剂的不便和缺点，发展适宜给药途径的非注射传输系统是药剂学面对的挑战。
随着分子生物学的飞速发展，最为世人瞩目的人类基因组计划即将提前完成。人类将向了解自己的生命奥秘这一目标迈进一大步。但是，由于基因是遗传信息的携带者，而生命活动的执行者却是蛋白质，即基因的表达产物。因此，即使得到人类全部基因序列，也只是解决了遗传信息库的问题。人类揭示整个生命活动的规律，就必须研究基因的物产——蛋白质。相对于基因组而言，后者称为蛋白质组。1 蛋白质组概述及其相关研究技术和方法鉴于基因组研究的局限性，1994年澳大利亚Macquaie 大学的Wilkins和Williams等在意大利的一次科学会议上首次提出了蛋白质组（Proteome）这个概念。定义为“蛋白质组指的是一个基因组所表达的蛋白质”，即“PROTEOME”是由蛋白质的”PROTE”和基因组的“OME”字母拼接而成[1].这个新术语很快得到了国际生物学界的认可。目前对蛋白质组的分析工作大两个方面。一方面，通过二维胶电泳等技术得到正常生理条件下的机体、组织或细胞的全部蛋白质的图谱，相关数据将作为待测机体、组织或细胞的二维参考图谱和数据库。另一方面是比较分析在变化了生理条件下蛋白质组所发生的变化。目前蛋白质组研究技术常用以下手段：（1）用于蛋白质分离技术方面的如双向凝胶电泳（2-DE）、双向“高效”柱层析等。（2）用于蛋白质鉴定的技术如质谱技术、凝胶图像分析、蛋白质和多肽的N端、C端测序及氨基酸组成分析等。（3）用于蛋白质相互作用及作用方式研究的双杂交系统。（4）用于分析大量数据的生物工程信息学等[2].。2 蛋白质组在医学研究中的现状和前景自蛋白质组概念提出以来，已发表相关论文及论著数篇。并于是1997年举行了第一届国际性的“蛋白质组学”会议。同年出版式了第一部蛋白质组学的专著。目前蛋白质组在医学方面的研究重点在于对人类疾病的发病机制、早期诊断及治疗，对致病微生物的致病机理、耐药性及发现新的抗生素为主。现将这两方面的进展情况综述如下。2.1 人类疾病的蛋白质组研究2.1.1 直肠癌 直肠癌的发生是因多个基因的突变，导致肿瘤抑制基因失能所致，但确切机制仍不清楚。为探讨其发病机制，Sanchez等对15例结肠癌和13例正常人的结肠上皮进行2-DE，每个多肽模式用Melanie I12-DE分析软件进行分析。据此建立了包括882和861个斑点的结肠癌及正常人结肠粘膜的标准胶图。结果发现在分子量为13kD和pI值为5.6处的蛋白质仅出现在结肠癌的组织中。15例结肠癌患者中13/5.6蛋白有13例（87%）。此外，发现13/5.6蛋白不仅在中度、低度分化的结肠癌及有24年病史的溃疡性结肠炎过度表达，而且出现在7例分化程度不同的腺瘤的癌前病灶。但对照组则极少出现。这表明该蛋白的出现对检测早期直肠癌有很强提示。通过对该蛋白HPLC及测序等分析后，发现与钙粒蛋白B（calgranulin B）及钙卫蛋白（calprotectin）有很大关系[3]。2.1.2 肝癌 醛糖还原酶（aldose reductase, E.C.1.1.1.21）是醛酮还原酶超家族中的一个成员。它催化葡萄糖还原为山梨醇，通过减少内源或外源性代谢产物而起到解毒作用。Peter R等在用N-甲基-N-亚基脲诱导（N-methly-N-nitrosourea-induced）的小鼠肝癌中，用2-DE及氨基酸微型测序可分辩出一种肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质（35Kd/P17.4）。而在小鼠的晶状体中，则发现一种醛糖还原的同工酶，该酶与已知的小鼠醛糖还原酶有98%的同源性，而与肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质截然不同。这表明两种蛋白质是由相关的两条基因编码，在小鼠不同的器官中表达不同。肝癌诱导的醛糖还原酶蛋白质优先表达在肝癌及胎肝中，它们均受到纤维细胞生长因子的刺激，但随小鼠鼠器官的生理及病理环境而表现不同的形式。经免疫组化证实，肝癌诱导的醛糖还原酶样的蛋白质在成人肝脏中不表达，但在小鼠的肝癌 中又重新表达。同时发现该蛋白在癌前病变及肝癌中表达强烈，而在肝脏周围的正常组织不表达[4]。表明该蛋白可能与肝癌的发病有很大关系。2.1.3 扩张型心肌病 扩张型心肌病是一种严重的可导致心衰的心脏病，大多数患者需行心脏移植术。目前其发病机理不明，推测可能为多种因素所致。1990年已有两组人员进行该病的蛋白质组分析。其后不久心肌的2-DE数据库建成，并进入国际互联网络。Knecht等采用2-DE取得了3300个心肌蛋白条带，通过氨基酸序列分析、Edman降解法及基质辅助的激光解吸离子化质谱（MALDI-MS）等分析了其中150条。经活检及术后病理证实，有12条为扩张性心肌病特有的蛋白。但具体资料尚在进一步分析之中[5]。Arnott D等对新福林诱导的肥大心肌细胞进行蛋白质组分析，同对照相比亦发现有8种蛋白质的表达水平发现了变化[6]。2.1.4 膀胱癌 IFN-γ除抗病毒外，还有一项重要的功能即抗肿瘤作用。目前其抗肿瘤作用机制不明。有资料表明，IFN-γ可能通过在相关细胞中增强或抑制有关基因而发挥抗肿瘤作用。重组IFN-γ和IL-2已开始应用于膀胱癌的治疗中。为探明其作用机制，George等将四种分级程度不同的人膀胱癌新鲜活检标本，用50U/ml IFN-γ作用20个小时后，采用2-DE、微型序列分析、等电聚集、蛋白质印迹等方法，对标本进行蛋白质组分析。结果表明有五种蛋白质（色按酸-tRNA合成酶、IFN-γ诱导的r3，超氧化物歧化酶及两种分子量为35.8kD和11.2kD的未知蛋白）的表达量增加了75%，而醛糖还原酶表达量则下降。为研究IFN-γ对治疗膀胱癌的作用机制提供了一种方法[7]。此外，由于缺乏对膀胱鳞状细胞癌客观可靠的组织学分级标准，因而很其进行早期诊断。为此，Morten等对150例膀胱癌进行双盲法2-DE，并结合了蛋白质印迹法、微型序列分析及质谱等技术，建立了新鲜膀胱癌标本的2-DE数据库，且发现角蛋白10、14及银屑病相关的脂肪酸结合蛋白（psoriasis-associated fatty acid-binding protein,PA-FABP）等可以作为膀胱癌不同分化程度的标记物[8]。为早期诊断提供了一种新的手段。[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:32 编辑 ]查看完整版本请点击这里：蛋白质组学研究〔综述〕05我也来说两句 查看全部回复 最新回复snow_white (2007-7-20 16:31:50)2.1.5 其它 目前人的各种组织、器官、细胞乃至各种细胞器已被广泛研究。以期为疾病诊治及了解发病机制提供新的手段。在一项利用蛋白质组研究技术进行的酒精对人体毒性的研究中发现，乙醇 会改变血清蛋白糖基化作用，导致许多糖蛋白的糖基缺乏，如转铁蛋白[9]。Jagathpala等对免疫所致的不孕症的男性精子蛋白质进行蛋白质组分析，发现了导致不孕症的6种自体及异体抗 精子抗体[10]。在对肾癌的研究中，发现有4种蛋白质存在于正常肾组织而在肾癌细胞中缺失。其中两种分别是辅酶Q蛋白色素还原酶和线粒体乏醌氧化还原复合物I。这提示线粒体功能低下可能在肿瘤发生过程中起重要作用[11]。Ekkehard Brockstedt等利用2-DE、Edman微型序列法、MALDI-MS等对人BL60-2伯基特淋巴瘤细胞系进行了细胞凋亡机制的研究，结果发现RNA聚合酶转录因子3a（BTF3a）和/或BTF3b与抗IgM抗体介导（anti-IgM antibody-mediated）的细胞凋亡有很大关系[12]。2.2 致病微生物的蛋白质组研究 近年来，WHO越来越重视感染性疾病对人类健康的影响。除结核、多重耐药链球菌感染及机会致病菌外，出现了一些新的感染因素如HIV、博氏疏螺旋体及埃博拉病毒等。因此这些致病微生物的蛋白质组分析，对于了解其毒性因子、抗原及疫苗的制备非常重要，此外对疾病的诊断、治疗和预防也同样重要。现已获得18种微生物的全部基因组序列，另有60余种的基因序列正在研究之中。这些工作的开展为蛋白质组的研究提供了有利条件。2.2.1 检测博氏疏螺旋体与免疫有关的蛋白质 博氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi）是莱姆病的主要病因，表现为环形红斑及流感样症状，大约有50%的未治患者发展为神经系统及关节系统疾病。该螺旋体可分为3种类型：B.burgdorferi sensu stricto,B.garinii, B.afzelii。其诊断需依靠血清学检查，但存在敏感性及特异性变化的缺点。为获得更可靠的血清学检查，Peter等用2-DE从B.garinii得到217个银染的蛋白斑点。从中国兔多克隆抗体鉴别出6个已知的讥原。将不同临床表现莱姆病患者的血浆用b.garinii 2-DE图杂交。用抗IgM及抗IgG作为第二抗体，在10例有游走性红斑的患者血浆中，检测出60~80个抗原。同时发现在有关节炎的患者血浆中，包含有抗15种抗原的IgM抗体及抗76种不同抗原的IgG抗体。而晚期有神经系统症状的患者血浆中，则包含有抗33种抗原的IgM抗体及抗76种抗原的IgG抗体。上述3种类型患者的血浆中均包含有抗6种已知抗原的抗体，且被SDSPAGE杂交所证实。这些抗原均是潜在的具有特异性诊断的标志物。2.2.2 弓形体抗原的检测 弓形体病是由鼠弓形体虫引起的寄生虫病。全球人口大约有30%是携带者，在欧洲是最常见的寄生虫病。如果妊娠者感染，该虫可通过胎盘引起胎儿的感染。且随着妊娠时间的增加，感染的机会也增加。大约50%母体的感染可引起新生儿先天性疾病。因此诊断及治疗越早越好。目前要依靠血清学及PCR，而单独采用血清学如用IgG，IgM,或IgA抗体对疾病活动期敏感性不够，尤其对于妊娠或有免疫抑制的患者。潜在感染常发生在有免疫抑制的患者中。对AIDS患者来说，鼠弓形体虫是最主要的致命性脑损伤的病因。因此，能否早期诊断对治疗来说尤为关键。Jungblut等将鼠弓形体虫RH株在人羊膜细胞系FL521中传代后，用2-DE得到300个银染的斑点。再将其与以下3种患者的血浆进行免疫杂交：（1）患有急性弓形体病的妊娠女性（n=11）; (2)患急性弓形体病的非妊娠者（n=6）(3)有潜在感染的患者（n=9）。结果有9个斑点对各阶段的弓形体感染均反应，这9种斑点被用来当作弓形体感染的标记。其中7种标记可用作区别疾病的不同阶段。但对区别急性期与潜在期仍需联合应用多种抗原[4]。2.2.3 白色念珠菌 芽管结构是白色念珠菌向菌丝体转变的早期阶段，该结构能增强白色念珠菌对宿主细胞的粘附力、穿透力及破坏性。目前通过蛋白质组分析方法如2-DE、质谱等已检测出在芽管结构所表达的一组特异蛋白如DNA结合蛋白等，为致病提高了一些参考指标[13]。Monkt等发现，在conA反应后的SDS-PAGE图中，在芽管结构的膜上，分子量为80kD复合糖处，出现很淡的考马斯亮蓝染色，而在孢子时则未出现。提示膜的整合、出现未与ConA结合的80kD复合糖可能与芽管结构的发生及生长有关。粘附素（adhesin）是白色念珠菌表面的组成部分，介导其与宿主的结合，是侵入宿主所需的重要蛋白，包含多种成分如白色念珠菌胞壁上的疏水蛋白等，通过增强菌株的粘附性而在其致病机制中发挥一定作用。但由于这些蛋白有很大同源性、多种糖基化作用及与胞壁或胞浆膜上其它成分形成共价结合，故提纯及分析很难。现通过等电聚集、2-DE及洗脱电泳等方法，可使这些蛋白得到很好的纯化、分离及分析[14]。抗真菌药通过改变真菌胞壁组分的生物合成和重组胞壁相关酶的结合位置而发挥作用。抗真菌药远少于抗细菌药就在于对真菌细胞壁蛋白分析了解太少。现在临床上用于抗真菌的药物多为咪唑类（咪康唑、酮康唑）及三唑类（氟康唑、伊曲康唑），但有很多患者出现耐药现象。在白色念珠菌中，目前发现至少有8种CDR家族的基因可产生耐药株的表现型。且有55种基因分别表达ABC及MFS蛋白（菌内药物输出泵）[15.16]。但这些基因、蛋白与耐药之间的关系仍未清楚。应用2-DE、免疫检测蛋白质等技术，对这些蛋白在菌内的表达量进行分析，发现Cdrlp及CaMdrlp蛋白在耐咪唑类菌株中过量表达。在对咪唑类每感及去除CDR1基因的白色念珠菌株CA114中，提取并检测耐氟康唑突变子（FL3）的表达。结果发现FL3对氟康唑的耐是去除CDR1的基因的白色念珠菌株CA114的500倍 ，是CA114的250倍。且CDR1 mRNA在FL3的量是Ca114的8倍[17]。同时，对敏感性及耐药株蛋白质的2-DE图分析发现，在耐中有25种蛋白质增加，有76种蛋白质减少。推测白色念株菌是通过改变染色体数目或染色体重组来调节基因的表达量，进而产生耐药性[18]。随着蛋白质组技术成熟完善，将对真菌壁及耐药基因分泌的各种蛋白组成分析带来重大突破，并对抗真菌的研制提供重要资料。虽然蛋白质组学还处在一个初期发展研段，但我们相信随着其不断地深入发展，蛋白质组（学）研究在提示诸如生长、发育和代谢调控等生命活动的规律上将会有所突破，对探讨重大疾病的机理、疾病诊断、疾病防治和新药开发将提供重要的理论基础。[ 本帖最后由 snow_white 于 2007-7-20 16:33 编辑 ]snow_white (2007-7-20 16:34:25)二、蛋白质组学的研究进展蛋白质组学强调的是针对蛋白质的一个整体思路。从整体的角度看，蛋白质组研究大致可分为两种类型：一种是针对细胞或组织的全部蛋白质，也就是着眼点是整个蛋白质组；而另一种是以与一个特定的生物学机制或机制相关的全部蛋白质为着眼点，在这里整体是局部性的。针对细胞蛋白质组的完整分析的工作已经比较全面地展开，不仅如大肠杆菌、酵母等低等模式生物的蛋白质组数据库在建立之中，高等生物如水稻和小鼠等的蛋白质研究也已开展，人类一些正常和病变细胞的蛋白质数据库也已在建立之中。与此同时，更多的蛋白质组研究工作则是将着眼点放在蛋白质组的变化或差异上，也就是通过对蛋白质组的比较分析。首先发现并去鉴定在不同生理条件下或不同外界条件下蛋白质组中有差异的蛋白质组分。限于篇幅，本文不对这方面的工作做进一步论述。本文接下来重点介绍近期发表的关于蛋白质组学的几个工作，从中可以看到蛋白质组学的思想方法在蛋白质整体（或局部整体）水平上是如何解决生理学的一些重要问题的。1999年11月《Nature》杂志发表了一篇用蛋白质组学方法研究蛋白质折叠的研究论文[10]。在这篇文章中，Houry等报道了在大肠杆菌胞质中的2500种新生多肽链种只有近300种以GroEL作为分子伴侣来帮助其折叠成正确构象。在以往的相关研究中，通常只是针对某个或某些特定的蛋白质，观察它（们）在折叠过程中是否需要诸如GroEL等分子伴侣的帮助。而在这个工作中，研究是从一个整体的思路出发，首先通过免疫共沉淀的方法获得所有与GroEL结合的肽链，再通过二维电泳和数据库比较等蛋白质研究的手段对这些肽链进行分析鉴定，从而实现了对大肠杆菌近2500条新生多肽链与分子伴侣GroEL的关系的全面分析。在这个工作中，研究者还通过对其中50种与GroEL作用的肽链的鉴定，进一步揭示了决定这些蛋白质能与GroEL相互作用的关键结构特征。应该说，这个工作很好地体现了蛋白质组学的思想方法和技术手段的运用。过去在细胞生物学领域还没有得到过一个主要亚细胞结构的完整的分子图。核孔复合体是一个巨大的跨核膜的八角形结构，是控制大分子在胞质和核质间运输的通道。多年来，很多方法被用来分析这一复合体的组成成分。虽然这些工作取得了很大的进展，但究竟在多大程度上反映了这一复合体的分子原貌仍然是一个未知数。最近通过使用蛋白质组学的手段，Rout等[11]鉴定了完整的酵母核孔复合体所有能检测到的多肽，并系统地对每种可能的蛋白质组分在细胞中定位，结合免疫电镜的方法将各组分在复合体内定位并定量，从而揭示了酵母核孔复合体的完整分子构造，并在此基础上揭示了其工作原理。这个工作可以说是蛋白质组学解决构造生物学问题的一个典范，为揭示其他巨大分子机器的"构造"和工作原理指出了一条新路[12]。通过分析一个蛋白质是否跟功能已知的蛋白质相互作用可得到揭示其功能的线索。因为经验告诉我们，如果两个蛋白质相互作用，那么它们一般参与相同或相关的细胞活动[13]。从近期国际上蛋白质组学研究的发展动向可以看出，揭示蛋白质之间的相互作用关系，建立相互作用关系的网络图，已成为揭示蛋白质组复杂体系与蛋白质功能模式的先导，业已成为蛋白质组学领域的研究热点。2000年初，《Science》登载了一篇应用蛋白质组学的大规模双杂交技术研究线虫生殖器发育的文章[14]。在这个工作中，Walhout等以线虫的生殖发育过程作为研究对象，从已知的27个与线虫发育的蛋白质出发，构造了一个大规模的酵母双杂交系统，得到了100多个相互作用的结果，初步建立了与线虫生殖发育相关的蛋白质相互作用图谱，从而为深入研究和揭示线虫发育的机制等提供了丰富的线索。这个工作不同于一般的应用酵母双杂交进行研究的地方在于，它出于对一个生物学问题的整体思考，尽可能地从所有已知的蛋白质而不只是个别的蛋白质为出发点。这一个工作为以前专注于信号转导过程中单个蛋白质作用的科学家们提供了一个新的思路，即将整个途径的相关蛋白质一起考虑。那么，能否通过酵母双杂交系统来分析一种细胞或特定组织的所有可能的蛋白质之间的相互作用呢？在今年初，《Nature》发表了一篇通过大规模双杂交技术研究酵母近6000个蛋白质之间相互作用的论文[15]。啤酒酵母基因组DNA的全序列业已测定，这为通过双杂交技术来鉴定酵母基因组编码的全部6000种左右的蛋白质间的可能相互作用提供了非常有利的条件。在这个工作中，研究人员采用了两种不同的策略对酵母的蛋白质间的相互作用作了全面分析。一是所谓的列阵筛选法（array screening）。在此方法中，6000株表达不同"猎物"蛋白的酵母单克隆分别加在微滴定板上，带有不同的"诱饵"蛋白的酵母株与前面6000株细胞一一接合形成二倍体细胞，"猎物"蛋白与"诱饵"蛋白的相互作用通过报道基因的表达而被鉴定。这篇文章中报道了192种不同的"诱饵"蛋白与近6000种"猎物"蛋白的相互作用的结果。另一种方法是文库筛选法。该方法与前一种方法的区别是，将表达6000种不同"猎物"蛋白的酵母细胞混在一起构成文库，再将这个文库分别与6000株表达不同"诱饵"蛋白的酵母细胞接合，再进一步筛选鉴定阳性克隆，即"诱饵"与"猎物"发生相互作用的克隆。根据这篇报告，上述两种策略得到了不同的结果，相比之下阵列筛选法更为有效，而文库筛选法的长处是通量大。这一工作的重要意义在于我们已经看到，在基因组序列被了解的基础上，可以利用大规模双杂交技术全面地，当然也是初步地，分析其物种或其细胞、组织的所有蛋白质之间的相互作用关系。相信类似的工作将很快针对其他物种开展，特别是基因组序列已被揭示的物种。由此可见，蛋白质组学已经开始从建立数据库走向解决生命科学的重大问题，成为研究生物学问题或机制的强有力手段。snow_white (2007-7-20 16:37:32)三、蛋白质组学研究进展与趋势曾 嵘 夏其昌（中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所蛋白质组学研究分析中心 上海 200031）如果在五年前提到蛋白质组学（Proteomics），恐怕知之者甚少，而在略知一二者中，部分人还抱有怀疑态度。但是，2001年的Science杂志已把蛋白质组学列为六大研究热点之一，其“热度”仅次于干细胞研究，名列第二。蛋白质组学的受关注程度如今已令人刮目相看。1．蛋白质组学研究的研究意义和背景随着人类基因组计划的实施和推进，生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代，生命科学的主要研究对象是功能基因组学，包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序，但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略，如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等，都是从细胞中mRNA的角度来考虑的，其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此，从DNA mRNA 蛋白质，存在三个层次的调控，即转录水平调控(Transcriptional control )，翻译水平调控(Translational control)，翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑，实际上仅包括了转录水平调控，并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明，组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好，尤其对于低丰度蛋白质来说，相关性更差。更重要的是，蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质－蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑，蛋白质是生理功能的执行者，是生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。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。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，但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。传统的对单个蛋白质进行研究的方式已无法满足后基因组时代的要求。这是因为：(1) 生命现象的发生往往是多因素影响的，必然涉及到多个蛋白质。(2) 多个蛋白质的参与是交织成网络的，或平行发生，或呈级联因果。(3) 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的、动态的，并不象基因组那样基本固定不变。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识，必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究。因此在上世纪90年代中期，国际上产生了一门新兴学科－蛋白质组学（Proteomics），它是以细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式为研究对象。可以说蛋白质组研究的开展不仅是生命科学研究进入后基因组时代的里程碑，也是后基因组时代生命科学研究的核心内容之一。虽然第一次提出蛋白质组概念是在1994年，但相关研究可以追溯到上世纪90年代中期甚至更早，尤其是80年代初，在基因组计划提出之前，就有人提出过类似的蛋白质组计划，当时称为Human Protein Index计划，旨在分析细胞内的所有蛋白质。但由于种种原因，这一计划被搁浅。90年代初期，各种技术已比较成熟，在这样的背景下，经过各国科学家的讨论，才提出蛋白质组这一概念。国际上蛋白质组研究进展十分迅速，不论基础理论还是技术方法，都在不断进步和完善。相当多种细胞的蛋白质组数据库已经建立，相应的国际互联网站也层出不穷。1996年，澳大利亚建立了世界上第一个蛋白质组研究中心：Australia Proteome Analysis Facility ( APAF )。丹麦、加拿大、日本也先后成立了蛋白质组研究中心。在美国，各大药厂和公司在巨大财力的支持下，也纷纷加入蛋白质组的研究阵容。去年在瑞士成立的GeneProt公司，是由以蛋白质组数据库“SWISSPROT” 著称的蛋白质组研究人员成立的，以应用蛋白质组技术开发新药物靶标为目的，建立了配备有上百台质谱仪的高通量技术平台。而当年提出Human Protein Index 的美国科学家Normsn G. Anderson也成立了类似的蛋白质组学公司，继续其多年未实现的梦想。2001年4月，在美国成立了国际人类蛋白质组研究组织（Human Proteome Organization, HUPO）,随后欧洲、亚太地区都成立了区域性蛋白质组研究组织，试图通过合作的方式，融合各方面的力量，完成人类蛋白质组计划（Human Proteome Project）。snow_white (2007-7-20 16:37:49)2．蛋白质组学研究的策略和范围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。早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式（Expression profile）, 随着学科的发展，蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。蛋白质-蛋白质相互作用的研究也已被纳入蛋白质组学的研究范畴。而蛋白质高级结构的解析即传统的结构生物学，虽也有人试图将其纳入蛋白质组学研究范围，但目前仍独树一帜。
生物活性肽是蛋白质中25个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称，是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能，易消化吸收，有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用，食用安全性极高，是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。以下为几种重要生物活性肽的发展状况。乳肽早在20世纪50年代，该公司即以乳酪蛋白酶解制取了第一代的酪蛋白肽和氨基酸混合物，含5～8个氨基酸组成的肽和70％以上的游离氨基酸，用于低抗原性防过敏牛奶粉，在市场上行销40多年；60～70年代，开发出第二代的高度水解乳清蛋白肽混合物，含10～12个氨基酸组成的肽和40％～60％的游离氨基酸。以上两代产品的游离氨基酸含量过高，影响了产品的风味和生物效价；90年代，推出了低度水解乳清蛋白肽混合物，含10～15个氨基酸组成的肽和20％以下的游离氨基酸，产品风味明显改善，生物效价提高。 992年，Haque.Z.U和Mozffar.Z研究了胰蛋白酶、凝乳蛋白酶等酶的固定化反应器制取乳肽的工艺，可以通过调节流速来控制反应程度，并通过重复使用酶来降低成本。1989年，Maubois.J.D.和Ieonil.j.研究了带超滤膜的酶反应器，在反应器内加入钙和磷酸根离子，用于制备酪蛋白磷酸肽和去磷酸化酪蛋白多肽。 我国对乳肽的研究不多，主要是进行蛋白酶的筛选和酶解工艺的优化，如1991年，肖安乐等人筛选出胰蛋白酶的胰酶是水解变性乳清蛋白质的最佳酶种；1994年，王凤翼等人对胰蛋白酶控制水解α－酪蛋白的最佳条件进行了优选；张和平等人采用胰蛋白酶水解热敏性乳清蛋白，获得热稳定好、易溶解的多肽，并以此开发出稳定性良好的乳清饮料；1995年，于江虹也从牛乳酪蛋白中分离提纯获得酪蛋白磷酸肽，证实了其在小肠中可与钙、铁等矿物质形成可溶性络合物，促进人体对钙、铁的吸收；广州市轻工研究所生产的酪蛋白磷酸肽CPP含量达85％以上，易溶于水，加工性能稳定，已在我国市场上推出。最近，我国生物工作者开发了采用微生物发酵控制、蛋白转化率高的乳肽产品，其中氨态氮占20％左右、肽态氮占80％左右，产品无不良气味，已获专利；湖北工学院吴思方等人进行了固定化胰蛋白酶生产酪蛋白磷酸肽的研究，CPP得率为21.3％，产品中CPP总含量为15％，此工艺中酶可重复多次使用，既降低了成本，又有利于产品分离和生产自动化。大豆肽大豆肽是大豆蛋白质经酸法或酶法水解后分离、精制而得到的多肽混合物，以3～6个氨基酸组成的小分子肽为主，还含有少量大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分，分子质量在1000μ以下。大豆肽的蛋白质含量为85％左右，其氨基酸组成与大豆蛋白质相同，必需氨基酸的平衡良好，含量丰富。大豆肽与大豆蛋白相比，具有消化吸收率高、提供能量迅速、降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢的生理功能以及无豆腥味、无蛋白变性、酸性不沉淀、加热不凝固、易溶于水、流动性好等良好的加工性能，是优良的保健食品素材。 大豆肽的生产有酸法水解和酶法水解。酸法因水解程度不易控制、生产条件苛刻、氨基酸受到损害而很少采用；酶法水解易控制、条件温和、不损害氨基酸而大多被采用。酶的选择至关重要。通常选用胰蛋白酶、胃蛋白酶等动物蛋白酶，也可选用木瓜和菠萝等植物蛋白酶。但应用较广的主要是放线菌166、枯草芽孢杆菌1389、栖土曲霉3942、黑曲霉3350和地衣型芽杆菌2709等微生物蛋白酶。 20世纪70年代初，美国首先研制出大豆肽，D.S公司建成了年产5000吨食用大豆肽装置；日本于80年代开始研制大豆肽，不二制油公司首先采用酶法规模化生产出3种大豆肽，雪印和森永等乳业公司应用大豆肽生产食品。 我国近几年也开展了大豆肽的生产和应用研究。江西省科学院高科技中心李雄辉等人采用ASI389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解生产大豆肽，使大豆肽生成率为62.9％，肽态氮含量大于85％，游离氨基酸含量小于8％，平均肽键长度5～8，分子质量2000μ左右。双酶水解工艺既缩短了酶解时间、提高了蛋白质水解度，又减轻了产品苦味。华南理工大学黄惠华等人用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行水解试验，测得木瓜蛋白酶的动力学常数。另外，无锡轻工大学的葛文光对大豆肽的生理功能及作用效果进行了研究；郭敏亮采用豆粕生产出大豆肽饮料等。 根据大豆肽的理化特性，可用大豆肽为基本素材，开发肠胃功能不良者和消化道手术病人康复的肠道营养食品的流态食品、降胆固醇、降血压、预防心血管疾病的保健食品，增强肌肉和消除疲劳的运动员食品、婴幼儿及老年人保健食品、促进脂肪代谢的减肥食品、酸性蛋白饮料和用作促进微生物生长、代谢的发酵促进剂等。高F值寡肽高F值寡肽即是由动、植物蛋白酶解后制得的具有高支链、低芳香族氨基酸组成的寡肽，以低苯丙氨酸寡肽为代表，具有独特的生理功能。F值是指支链氨基酸（BCAA）与芳香族氨基酸（AAA）的摩尔比值。 1976年，Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和链霉蛋白酶从鱼蛋白和大豆分离蛋白酶解中制得含低苯丙氨酸的寡肽混合物，产率分别为69.3％和60.9％，苯丙氨酸含量分别为0.05％和0.23％。1982年，Nakhost等人用α－胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A酶解大豆蛋白，也制得相似的产物。1986年，Soichi等人进行了多种酶分别酶解乳清蛋白制取低苯丙氨酸寡肽的多种工艺、方法试验，结果以胃蛋白酶－链霉蛋白酶两步水解法为佳，产品得率为81.0％、苯丙氨酸含量为0.30％。1991年，Shinya等人用嗜碱蛋白酶和肌动蛋白酶水解玉米醇溶蛋白，制取了无苦味高F值寡肽，产率为56.0％，F值20.00，AAA含量为1.86％。 1996年，西班牙的Bautista等人用肌动蛋白酶和Kerase中性蛋白酶酶解葵花浓缩蛋白，制取高F值寡肽，产率为24.8％，F值为20.47，AAA含量为1.01％。王梅也在1992年首次采用碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶降解玉米黄粉；成功地研制出高F值寡肽混合物，产率为7.9％，F值为31.00，AAA含量为0.06％，完全符合高F值制剂的要求，为解决玉米湿法淀粉厂副产品——黄粉的综合利用开创了新路子。 高F值寡肽具有消除或减轻肝性脑病症状、改善肝功能和改善多种病人蛋白质营养失常状态及抗疲劳等功能，除可制作治疗肝疾药品外，还可广泛用作保肝、护肝功能食品，烧伤、外科手术、脓毒血症等高付出病人及消化酶缺乏患者的蛋白营养食品和肠道营养剂，高强度劳动者和运动员食品营养强化剂等。谷胱甘肽（GSH）谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的活性三肽，广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中，各种蔬菜等植物组织中也有少量分布。谷胱甘肽具有独特的生理功能，被称为长寿因子和抗衰老因子。日本在50年代开始研制并应用于食品，现已在食品加工领域得到广泛应用。我国对谷胱甘肽的研究尚处于起步阶段。 谷胱甘肽的生产方法主要有溶剂萃取法、化学合成法、微生物发酵法和酶合成法等4种，其中利用微生物细胞或酶生物合成谷胱甘肽极具发展潜力，目前即以酵母发酵法生产为主。 由于谷胱甘肽分子有一个特异的γ－肽键，决定了它在人机体中的许多重要生理功能，如蛋白质和核糖核酸的合成、氧及营养物质的运输、内源酶的活力、代谢和细胞保护、参与体内三羧酸循环及糖代谢，具有抗氧化、抗疲劳、抗衰老、清除体内过多自由基、解毒护肝、预防糖尿病和癌症等功效，因此而成为机体防御功能肽的代表。谷胱甘肽除可在临床上用作治疗眼角膜疾病，解除丙烯酯、氟化物、重金属、一氧化碳、有机溶剂等中毒症状的解毒药物外，还可用于运动营养食品和功能食品添加剂等。中国在生物活性肽的研究开发上，从事活性肽的研究单位也多从医药角度出发，研究力量及投入较少，限制了活性肽药食两用功能的发挥，市场上国产的活性肽药品和食品寥寥无几。但近几年研究逐步活跃起来，报道渐多，前景看好。当前生物活性肽研究开发的方向是：肽的定向酶解技术开发，包括高效、专一性强的酶种选育、复合酶系共同作用机理、机制，脱苦微生物的分离、纯化和机理研究，酶解工艺改进技术等；功能性肽的分离、分析技术开发，包括新型高效分离设备和分离工艺，灵敏度高、简单易行的目标肽活性分析检测体系和分析技术及下游精制技术；肽的功能性生物学评价研究；生物活性肽功能食品开发等。
生物活性肽是人体中最重要的活性物质。它在人的生长发育，新陈代谢、疾病以及衰老，死亡的过程中起着关键作用。下面介绍活性肽的主要生理功能。 1)增强免疫 干扰素、白细胞介素等生物活性肽能够激活和调节机体免疫反应，显著提高人体外周血液淋巴细胞的增殖。动物实验和临床研究证明胸腺5肽对免疫功能低下和自身免疫疾病患者的免疫功能具有重要的调节作用。 另有研究显示，蛋白水解产生的一些小分子肽具有免疫活性作用。它们不仅能增强机体的免疫力，而且能刺激机体淋巴细胞的增殖和增强巨噬细胞的吞噬能力。这些免疫活性肽可与肠黏膜结和淋巴组织相互作用，而且也可以进入血液与外周淋巴细胞发生作用。此外，小分子肽还可以增强肝细胞活力，有效地调整淋巴T细胞亚群的功能，增强体液免疫和细胞免疫功能，从根本上提高人体免疫力，是治疗和预防各种肝病的有效制剂。 李晓玉等研究发现，酶解卵白蛋白小分子肽具有激活免疫系统的作用，可以明显使淋巴细胞数量增加、活性增加，对B细胞的功能（抗体的生成）有很明显的促进作用，对T淋巴细胞的增殖也有很明显的促进作用。 2）抗菌、抗病毒 世界上发现的第一种抗菌肽是天蚕素，是由瑞典科学家Boman等人在1980年用蜡状芽孢杆菌（bacillus cereus）诱导惜古比天蚕（hyalophora cecropia）后产生出的有抗菌活性的多肽物质，定名为天蚕素（cecropins）。随后又在其他生物体内陆续发现了多种抗菌肽，如蛙皮素(magainins)、蜂毒素（melittins）、防御素（defensins）等。目前世界上已知的抗菌肽共有1200多种。由于最初人们发现这类活性多肽对细菌具有广谱高效的杀菌活性，因而命名为抗菌肽。 国内外研究成果表明，抗菌肽不仅有广谱抗细菌能力，对部分细菌、真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强大的杀伤作用。临床试验也表明，在机体感染病菌或可能导致病菌感染的情况下，抗菌肽能够快速杀灭已侵入的病菌，并且能阻止病菌的继续感染。自从发现抗菌肽以来，人们已对抗菌肽的作用机理进行了大量研究，目前已知其作用机理是抗菌肽作用于细菌细胞膜，可通过增加细胞膜的通透性来杀死微生物。 由于全球抗生素药物的滥用，越来越多的细菌可能发展成为对传统抗生素耐药的菌株。人们迫切地寻找能够代替传统抗生素的药物，从而使得抗菌肽受到广泛的重视。 3）抗氧化，延缓衰老 抗氧化活性肽是最近被广泛研究的一类天然活性肽，它们能够有效清除体内多余的活性氧自由基，保护细胞膜和线粒体的正常结构，防止脂质过氧化，而氧化与人类的自然老化和许多疾病诸如癌症、糖尿病、动脉硬化和老年痴呆等的发生发展有密切关系。 肌肽和谷胱甘肽等抗氧化活性肽研究得最多。肌肽是大量存在于动物肌肉中的一种天然2肽，它可以在体外抑制被铁、血红蛋白、脂质氧化酶和单肽氧催化的脂质氧化作用。 谷胱甘肽（glutathione，GSH）是一种由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的3肽。 谷胱甘肽的生物学功能很多，如 它能保护细胞膜免受自由基氧化损伤； 能保护酶分子中的-SH基，有利于酶活性的发挥，并且能恢复已被破坏的酶分子中-SH基的活性功能，使酶重新恢复活性； 能保护血红蛋白不受过氧化氢氧化、自由基等氧化从而使它持续正常发挥运输氧的能力； 能抑制乙醇侵害肝产生脂肪肝； 能与进入机体的有毒化合物、重金属离子或致癌物质等相结合并促其排出体外，起到中和解毒的作用； 能对由放射线、放射性药物或由于抗肿瘤药物所引起的白细胞减少等症状起到很好的缓解作用； 能减少色素沉着的发生，阻止和推迟老年斑的出现等。 近几年，来源于食物蛋白的抗氧化活性肽，由于具有良好的抗氧化活性，而且安全性高，备受国内外科学工作者的关注。大豆多肽是目前研究比较多的食源性生物活性肽。研究表明，大豆生物活性肽除了具有如抑制血压升高、抗疲劳、增强免疫功能及降低胆固醇等许多生理功能外，还具有良好的抗氧化作用。荣建华等研究发现，大豆分离蛋白经中性蛋白酶酶解，酶解物具有较强的抗氧化活性，在浓度为0.1~250mg/ml范围内对·OH都有明显的清除作用。 参考文献 [1] 李勇．肽临床营养学[M]．北京：北京大学医学出版社，2012. [2] 冯秀燕，计成．寡肽在蛋白质营养中的作用[j]．动物营养学报，2001，13(3)：8-13. [3] Agar WT，Hird F J，Sidhu G S. The active absoption of amino-acids by the intestine[J]．Physiol.，1953，121(2)：255一263. [4] Neway H，Smith P H . Intercellular hydrolysis of dipeptides during intestinal absorption[J]．Physiol.，1996，152：367一380. [5] Daniel H. Molecular and Integrative PhysioI0gy of Intestinal Peptide Transport[J]．Annual Rev. Physiol.，2004，66：361一384. [6] zaloga G P . Physiologic effects of peptides based enternal formulae[J]．Nutrition in cIinical practice，1990，5：231—237. [7] Hara H，Funabili M，Iwata，et al . Portal absorption of small peptides in rats under unrestrained conditions[J]．J Nutr.，1984，114：1122—1129. [8] Leonard J V，Marrs T C，Addison J M，et al. Intestinal absorption of amino acids and peptides in Hartnup disorder[J]．Pediatr Res.，1976，10（4）:246—249 [9] 李冠楠，夏雪娟，隆耀航，等.抗菌肽的研究进展及其应用[J]．动物营养学报，2014，26(1)：17一25. [10] 王春艳，田金强，王强.改善心血管健康的食源性生物活性肽构效关系研究进展[J]．食品科学，2010，31(13)：307一311. [11] 李世敏．食源性活性多肽与降血压研究进展日[J]．老年医学保健，2008，14(2)：125一127. [12] Dziuba J，Minkiewicz P，Nalecz D，et al. Database of biologically active peptide sequences[J]．Nattrunges.，1999，43：190—195.‘ [13] Shin Z，Yu R，Park S A，et al. His-His-Leu ，an angiotensin 1 converting enzyme inhibitory peptide derived from Korean soybean paste，exerts arltihyPertensive activity in vivo[J]．J Agric Food chem.，2001，49(6)：3004一3009. [14] Hirasawa M , Shijubo N，Uede T，et al. Integhn expression and ability to adhere to extracellular matrix protelns and endothelial cells in human lung cancer lines[J]．Br J Cancer.，1994，70(3)：466—473. [15] Florentin l，Chung V，Martinez J，et al. In vivo immuno-pharmacological properties of tuftsin(Thr-Lys-Pro-Arg)and some analogues[J]．Methods Find Exp Clin Pharmacol.，1986，8(2)：73—80. [16] Tsuchita H，Suzuki T，Kuwata T.The effect of casein phosphopeptides on calcium absorption from calcium-fortified milk in growing rats[J]．Br J Nutr.，2001，85(1)：5一10. [17] 张昊，任发政．天然抗氧化肽的研究进展[J]．食品科学，2008，29(4)：443一447. [18] 张莉莉，严群芳，王恬．大豆生物活性肽的分离及其抗氧化活性研究[J]．食品科学，2007，28(5)：208一211. [19] 荣建华，李小定，谢笔钧．大豆肽体外抗氧化效果的研究[J]．食品科学，2002，23(11)：118一120. [20] 崔剑，李兆陇，洪啸莺吟．自由基生物抗氧化与疾病[J]．清华大学学报自然科学版，2000，40(6)：9一2. [21] 陆融，王卓．小分子多肽抗肿瘤作用的研究进展[J]．天津医科大学学报，2005，11(3)：499一502. [22] Chène P，Fuchs J，Bohn J，et al. A small synthetic peptide , which inhibits the p53-hdm2 interaction，stimulates the p53 pathway in tumour cell lines[J]．J Mol Biol.，2000，299（1)：245一253. [23] Issaeva N，Friedler A，Bozko P，et al. Rescue of mutants of the tumor supPressor p53 in cancer cells by a designed peptide[J]．Proc Natl Acad Sci USA.，2003，100(23)：13303一13307. [24] 朱维铭.临床营养角色的转变：从营养支持到解怡疗[J]．肠外与肠内营养，2009，16(1）：1—3l. [25] 裴新荣，杨奋悦，张召锋，等.海洋胶原肽抗皮肤老化作用的实验研究[J]．中华预防医学杂志，2008，42(4)：235—238. [26] 梁锐，张召锋，赵明，等.海洋胶原肽对剖宫产大鼠伤口愈合促进作用[J]．中国公共卫生，2010，26(9)：1144一1145. [27] 王竹青，李八方．生物活性肽及其研究进展[J]．中国海洋药物杂志，2010，29(2)：60一68. [28] 何平均．抗肿瘤寡肽类药物研究进展[J]．中国医药生物技术．2009，4(4)：288一290. [29] 孙立春，COY David H．多肽药物研究进展[J]．上海医药，2014，35(5)：55一60. [30] Fang H，Luo M，Sheng Y，et al. The antihypertensive effect of peptides：a novel altemative to drugs？[J]．Peptides，2008，29(6)：1062一1071. [31] 聂彩辉，徐寒梅．多肽药物的发展现状[J]．药学进展，2014，38(3)：1:6一202. [32] 李晓玉．安泰胶囊的免疫增强和保肝作用[J]．中国药理学通讯，1999，16(2)：28一30.
所以严格意义上，硒蛋白主要分以下两类:含有硒半胱氨酸的硒蛋白绝大多数情况下，硒半胱氨酸是承载硒元素最主要的方式，硒半胱氨酸也因其重要性被称作第21个氨基酸，在哺乳动物体内参与蛋白组成，所以这种情况下硒蛋白也就是含有硒半胱氨酸的蛋白。例如，哺乳动物体系的硫氧还蛋白还原酶就是属于硒蛋白，硒半胱氨酸是借助掺硒辅助元件，通过UGA中止密码子介导的、特异性的编码合成。含有硒甲硫氨酸的硒蛋白硒以硒甲硫氨酸或硒蛋氨酸为主要结合态存在于粮食中。虽然硒甲硫氨酸参入蛋白质合成可能是随机过程，但是含有硒甲硫氨酸的蛋白也称为硒蛋白。
在自然界中按其结合形态分为无机硒和有机硒。无机硒主要有单质硒、硒化物、亚硒酸盐、硒酸盐等；有机硒主要有硒代半胱氨酸、甲基亚硒酸脂、甲基硒等。无机硒不易被吸收，稳定性差，生物利用率低无机硒（以亚硒酸盐为主）有较大的毒性，且不易被吸收，不适合人和动物使用。无机硒必须先与肠道内的有机配体结合才被人体吸收。肠道内存在多种因素与硒竞争有机配体，所以大大影响了无机硒的吸收。无机硒在体内还易与维生素发生结合，稳定性差，生物利用率低。有机硒安全性高，易被人体吸收利用，补硒效率高有机硒经生物转换而得，具有毒性小、生物利用度高的特点（生物利用度包含硒的消化、吸收和在组织中的贮存），是人类使用的最佳硒源。有机硒提高血硒水平比用无机硒更有效。有机硒对改善生殖力方面比无机硒有较大的影响力。且不会产生过氧化反应。有机硒的补硒效果要远远高于无机硒。人体要想维持生命的正常运转，必须摄取足够的硒。我国微量元素与健康学会理事长于若木指出："中国是一个缺硒大国，人体补硒是关系到亿万人民健康的大事，我们应当像补碘那样抓好补硒工作。有机硒具有生物活性高、吸收利用率高、易溶于水以及安全无毒副作用，是安全有效的补硒方式。作物中的硒，多为有机硒，以下为几种形态，含硒有机化合物在硒有机化合物中，硒原子可以作为配位原子(电子对供体)，如与氧化钯形成的配合物；同时它又可作为中心原子接受电子对(电子对受体)，如在硒杂环与碘所形成的化合物中，硒提供空的杂化轨道接受碘的孤对电子。硒原子提供空的杂化轨道接受电子对成键的这一性质应该受到高度重视。在谷胱甘肽过氧化物酶中，作为活性中心的硒基团，在该酶的催化过程中，就可能会动用这一性质，甚至可能同时提供一个空的杂化轨道接受电子对，和一对电子对作亲核进攻。游离态硒氨基酸高等植物中存在的硒氨基酸有硒胱硫醚、甲基硒半胱氨酸、蛋氨酸亚砜、Se—甲基硒蛋氨酸、硒代半胱氨酸、Se—丙烯基硒半胱氨酸亚砜、硒高胱氨酸、γ—L—谷酰基—Se—甲基硒—L—半胱氨酸、硒肽Selenopeptides、硒蛋氨酸、硒胱氨酸等10余种，其中硒代半胱氨酸、硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸通常被称为蛋白质氨基酸，实际上它们常以结合态(蛋白质)形式存在。硒肽和硒蛋白植物硒肽和硒蛋白的研究进展缓慢，直到1969年才发现植物中第一个硒肽—γ—L—谷酰基—Se—甲基—硒半胱氨酸。一直以来，植物硒蛋白在植物化学分类学上仍然是一片空白，人们对天然硒蛋白的研究几乎全部集中到细菌、动物和人的硒酶方面。迄今为止，至少已有7种细菌蛋白被鉴定为硒酶：甲酸脱氢酶、甘氨酸还原酶、烟酸羟化酶、黄嘌呤脱氢酶、硫酶、含硒氢化酶和含钨甲酸脱氢酶。硒核酸硒核酸的研究历史比硒蛋白更迟。1972年Saeli nger等首次发现硒结合进入大肠杆菌tRNA中，证实了Se—tRNA具有重要的生物医学作用，但关于硒进入tRNA的方式还一直在探讨之中：硒是否一定就是进入碱基中，还是有可能进入核糖或磷酸中呢?此外，核酸有DNA和RNA两种，且RNA又可分为mRNA、rRNA、tRNA，只证明了Se进入tRNA中，硒是否可能进入其它类型的核酸中?比如Se—DNA的确证。硒多糖现已发现的天然硒多糖仅有几例，分别是对壶瓶碎米荠、海藻、大蒜、硒酵母、黄芪、魔芋、茶叶、螺旋藻和箬叶等植物中硒多糖的研究报道。硒甾类、类脂1980年有人提到废水中含有硒甾类物质，1981年又提到Selellosteroids；1984年Genity发现用亚硒酸培养液培养的绿藻和红藻的类脂都结合Se(饱和烃除外)。类脂含少量硒，而类胡萝卜色素则含Se最多，指出类脂中的硒不是代谢性结合，而可能是非共价键的结合。其它类除上述之外，还有硒进人黄酮、皂甙、茶多酚、脂肪酸脂、蜡和生物碱等相关报道。曾有学者研究了9种植物对无机硒有机化的难易程度，发现硒进人氨基酸和蛋白质的比率较多，前者为1.27%～13.8%，后者为8.4%～30%，进入皂甙的硒为2.8%～5.0%，进入茶多酚和多糖的硒均仅为1%左右。总之，植物中是否含共价态小分子硒混合物，有待深入研究。它不仅具有理论意义，还可能发现一些新的生化药物和特殊的添加剂。例如已证明许多甾体皂甙具有强心作用，预计含硒的甾体皂甙的强心作用将会加强。茶多酚是理想的天然抗氧化剂，已被广泛应用，而含硒的茶多酚可能具有更强的抗氧化作用等。
胶原蛋白的提取方法胶原蛋白的提取与纯化的目标是尽量使胶原提取的产率、纯度更高，并且使所提取的胶原能满足不同领域的要求。迄今为止，胶原的提取方法主要有以下4种：酸法、碱法、盐法、酶法。在实际提取过程中，不同提取方法之间往往相互结合，以取得较好的提取效果。1.1 酸法提取酸法提取主要采用低离子浓度酸性条件浸渍处理原料，从而破坏分子间的盐键和希夫碱，而引起纤维膨胀、溶解。作为溶剂使用的酸，主要有盐酸或亚硫酸、磷酸、硫酸、醋酸、柠檬酸和甲酸等。酸法是提取胶原蛋白比较常用和有效的方法，用酸法提取的胶原最大程度地保持了其三股螺旋结构。此法处理快速，所得产品的分子量是连续的，适用于医用生物材料及原料的制备，但产品得率低，设备腐蚀严重，污染重。赵苍碧等[2]采用0.3 %的醋酸溶液在4 ℃下从牛腱中提取胶原蛋白，得到高纯度的胶原蛋白溶液。余海等[3]采用0.5 mol/L的醋酸溶液在4 ℃下从鼠尾肌腱胶成功提取出I型胶原蛋白。Takeshi等[4]胶原蛋白课题组采用0.5 mol/L的醋酸溶液从海妒鱼、鳍鱼、金枪鱼、水母等的皮中提取、分离出纯度较高的胶原蛋白，并对所提取的胶原蛋白的理化性质作了系统的研究。1.2 碱法提取碱法提取胶原蛋白常用的处理剂为石灰、氢氧化钠、碳酸钠等。如Holzer等[5]采用1 %～1.5 %石灰水浸泡的方法提取胶原蛋白。由于它容易造成肽键水解，因此得到的水解产物分子量比较低。所以，若想保留胶原的三股螺旋结构，此法不可取。1.3 盐法提取盐法提取胶原蛋白所用的中性盐有盐酸-三羟甲基胺基甲烷(Tris-HCl)、氯化钠、柠檬酸盐等。在中性条件下，当盐的浓度达到一定量时，胶原溶解。并且可采用不同浓度的氯化钠对提取的胶原蛋白进行盐析处理，可以沉淀出不同类型的胶原蛋白。1.4 酶法提取酶法提取是利用蛋白酶使胶原溶解，水解条件温和，反应速率快，提取的胶原蛋白仍有完整的三股螺旋结构，蛋白纯度高，理化性质稳定，且无环境污染。酶法提取常用的蛋白酶有：胃蛋白酶、胰蛋白酶或者复合酶。工艺可选择一步法，即利用酶液直接提取；二步法，即先用酸或者碱进行初步提取，然后再用酶提取。Langmaier等[6]用MgO预处理革屑，然后用碱性蛋白酶提取胶原的水解产物。Cabeza L.F.T等[7]先用胃蛋白酶，再用碱性蛋白酶提取了2种不同的胶原水解产物。赵苍碧等[2]采用胃蛋白酶和无花果蛋白酶消化法从牛腱中提取胶原蛋白，探讨了酶和酶的加入量对提取结果的影响，给出了酶对胶原提取最佳工艺配比，酶与牛腱的质量比为0.1时效果最佳，而使用无花果蛋白酶时，0.01的配比最佳。
在胶原蛋白的研究中，关于如何实现其100%人源化一直是一个非常重要的方向，因为只有100%人源化才能保证其应用人体无排异，研发出真正安全的胶原蛋白产品。但从技术层面上来讲，剖析胶原蛋白的核心功能区是一个非常困难的工程，只有破解了它的奥秘，我们才能真正意义上了解此类胶原蛋白真正的作用机制，而这无疑需要无数个日夜的奋战。在2018年的6月，锦波生物联合复旦—锦波功能蛋白联合研究中心、中国科学院生物物理研究所完成了一项巨大的成就，他们首次解析了人III型胶原蛋白中央功能区域的高分辨率原子结构，在该领域取得了重要的原始创新突破，后利用重组DNA技术，结合蛋白工程前沿的蛋白理性设计和优化技术，成功得到了高活性重组III型人源化胶原蛋白。这种胶原蛋白和人III型胶原蛋白序列完全一致，并且核心功能区呈现164.88°柔性弯曲，保证了人III型胶原蛋白高活性的特征，开创了护肤领域新的格局。那么，重组III型人源化胶原蛋白究竟是如何护肤的呢？下面我们一起来了解一下。首先，我们先了解一下III型胶原蛋白是什么？以我们面部皮肤为例，含量最多的就是I型和III型胶原蛋白，I型胶原蛋白组织纤维较粗，结构较坚韧，为皮肤提供了支撑作用，而III型胶原蛋白的结构更为柔软，有弹性，以网状结构分布在I型胶原蛋白周围，为面部肌肤提供弹性与水润光泽。在成年之后，III型胶原蛋白无法再由人体自主合成，随着时间的推移流失逐渐加快，而它的流失正是造成我们皮肤衰老，起皱纹的原因。所以，重组III型人源化胶原蛋白的成功研发为我们护肤提供了重要的原材料，开启了延缓衰老的大门！根据科学研究和相关实验，重组III型人源化胶原蛋白在以下4个方面都起到了非常好的护肤效果，包括：1、滋养抗衰锦波人源化III型人源化胶原蛋白能够与人体表皮组织的细胞外基质完美地结合，为保持细胞活性提供非常好的组织环境，有效抑制细胞的凋亡，从而实现表层皮肤的抗衰老功效。2、紧致除皱重组人源化III型胶原蛋白凭借三螺旋稳定结构形成致密规整的超螺旋胶原纤维网，从而保持我们皮肤角质层水分并促进皮肤组织的新陈代谢，增强表层皮肤的血液循环，让皱纹从表层皮肤中消失，起到紧致除皱的作用。3、保湿美白锦波人源化III型胶原蛋白中含有的大量亲水性氨基酸不仅可以为细胞活性创造良好的环境，同时也能够为表层皮肤提供充足的结合水。保证皮肤含水量的同时，也间接作用到了皮肤的光泽程度，能够起到美白的效果。而它具备的三螺旋稳定结构更是拥有非常强的锁水能力，可以激活细胞的代谢功能，降低表层皮肤的色素沉着，避免形成色斑，为皮肤的白皙提供充足水源。4、安全修复锦波人源化III型胶原蛋白具有与人体人身产生的III型胶原蛋白100%相似的功能性结构序列，使得排异反应出现的概率降到了最低且对不同细胞系的存活率影响为0，安全级别拉满。同时，经实验测定，其细胞粘附率为原生胶原蛋白细胞粘附率的190%，这种超强的粘附率不仅可以更好地与皮肤上皮细胞结合，提高皮肤细胞的代谢，实现修复的功能，还可以协助皮肤细胞正常生长与更新，重建皮肤原有的轮廓，达到修复的效果。除此之外，重组III型人源化胶原蛋白在中国生物材料领域也有着颠覆性的突破，目前已有研究表明，将它们涂在血管支架上，将获得非常好的内皮再生功能，能够促进血管的良好修复，这种技术有望催生国际领先的下一代血管支架产品。而在妇科治疗中，重组人源化胶原蛋白可以高质量地修复子宫内膜损伤，并且对粘膜有超乎想象的修复再生能力。重组III型人源化胶原蛋白的研发，填补了全球各种相关技术空白，而随着其不断发展，将在更多的领域呈现出更高的应用价值，开启人源化胶原蛋白新的篇章
蛋白质测定
蛋白质测定是指通过物理或化学方法对蛋白质含量进行测定。蛋白质是构成人体细胞和组织的重要成分，蛋白质测定是生物化学和分子生物学研究中最常用、最基本的分析方法之一。人体正常值一般是 60～80 g/L。
检查前准备：准备待测蛋白质溶液，如血清蛋白等，用蒸馏水稀释蛋白质溶液；如为固体蛋白质，应在105℃环境下烘干。
操作方法：
①凯氏定氮法原理：蛋白质平均含氮量为16%。当样品与浓硫酸共热，蛋白氮转化为铵盐，在强碱性条件下将氨蒸出，用加有指示剂的硼酸吸收，最后用标准酸滴定硼酸，通过标准酸的用量即可求出蛋白质中的含氮量和蛋白质含量。②双缩脲法原理：尿素在180℃下脱氨生成双缩脲，在碱性溶液中双缩脲可与Cu2+形成稳定的紫红色络合物。蛋白质中的肽键实际上就是酰胺键，故多肽、蛋白质等都有双缩脲（biuret）反应，产生蓝色或紫色复合物。比色定蛋白质含量。缺点：灵敏度低，样品必须可溶，在大量糖类共存和含有脯氨酸的肽中显色不好。其 精确度 较差 (数mg)，且会受样品中 硫酸铵 及 Tris 的干扰，但 准确度 较高，不受蛋白质的种类影响。③Folin酚法(Lowry)Folin酚法是biuret 法的延伸，所用试剂由试剂甲和乙两部分组成。试剂甲相当于双缩脲试剂（碱性铜试剂），试剂乙中含有磷钼酸和磷钨酸。在碱性条件下，蛋白质中的巯基和酚基等可将Cu2+还原成Cu+， Cu+能定量地与Folin－酚试剂反应生成蓝色物质，600nm比色测定蛋白质含量。灵敏度较高(约 0.1 mg)，但较麻烦，也会受 硫酸铵 及 硫醇化合物 的干扰。 步骤中各项试剂的混合，要特别注意均匀澈底，否则会有大误差。④紫外法280nm光吸收法：利用Tyr在280nm在吸收进行测定。280nm-260nm的吸收差法：若样品液中有少量核酸共存按下式计算：蛋白质浓度(mg/ml)=1.24E280-0.74E260 （280 260为角标）⑤色素结合法（Bradford 法）直接测定法：利用蛋白质与色素分子（Coomassie Brilliant Blue G-250）结合物的光吸收用分光光度法进行测定。考马斯亮兰（CBG）染色法测定蛋白质含量。CBG 有点像指示剂，会在不同的酸碱度下变色；在酸性下是茶色，在中性下为蓝色。当 CBG接到蛋白质上去的时候，因为蛋白质会提供 CBG一个较为中性的环境，因此会变成蓝色。当样本中的蛋白质越多，吸到蛋白质上的CBG也多，蓝色也会增强。因此，蓝色的呈色强度，是与样本中的蛋白质量成正比。间接测定法：蛋白质与某些酸性或碱性色素分子结合形成不溶性的盐沉淀。用分光光度计测定未结合的色素，以每克样品结合色素的量来表示蛋白质含量的多少。⑥BCA法BCA（Bicinchoninc acid procedure，4,4’-二羧-2,2’-二喹啉）法与Lowry法相似，主要差别在碱性溶液中，蛋白质使Cu2+转变Cu+后，进一步以BCA 取代Folin试剂与Cu+结合产生深紫色，在波长562 nm有强的吸收。它的优点在于碱性溶液中BCA 比Folin试剂稳定，因此BCA与碱性铜离子溶液结合的呈色反应只需一步骤即完成。灵敏度Lowry法相似。本方法对于阴离子、非离子性及二性离子的清洁剂和尿素较具容忍度，较不受干扰，但会受还原糖 及EDTA的干扰。⑦胶体金测定法胶体金(colloidal gold)是氯金酸(chloroauric acid)的水溶胶，呈洋红色，具有高电子密度，并能与多种生物大分子结合。胶体金是一种带负电荷的疏水胶体遇蛋白质转变为蓝色，颜色的改变与蛋白质有定量关系，可用于蛋白质的定量测定。⑧其他方法有些蛋白质含有特殊的 非蛋白质基团，如 过氧化物酶含有 亚铁血红素基团，可测 403 nm 波长的吸光来定量之。 含特殊金属的酶 (如镉)，则可追踪该金属。