植物蛋白质组学华中科技大学研究生院Word文档格式.docx

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专业

年龄

学术方向

杨广笑

教授

生化与分子生物学

49

植物生化与分子生物学

涂知明

副教授

47

课程负责教师留学经历及学术专长简介：

留学经历：

1996.10—1999.03在日本筑波大学做博士后研究

1999.04—2005.03在日本国立农业生物资源研究所任特别研究员

学术专长：

主要从事植物生物化学与分子生物学研究,内容涉及植物功能基因组学、蛋白质组学、植物储藏蛋白结构与功能、植物激素信号传导的分子机制及其调控的基因表达、植物对逆境反应的分子机理等。

课程教学目标：

蛋白质组学是二十世纪九十年代中期诞生的一门新兴学科，是新世纪生命科学研究的前沿，是应用大规模蛋白质分离和识别技术研究蛋白质组及蛋白质间相互作用的一门学科。

本课程着重讲授植物蛋白质组学的基本原理和研究方法，同时介绍植物蛋白质组学研究领域的最新进展。

通过本课程的学习，使学生了解并初步掌握植物蛋白质大规模分离、鉴定以及蛋白质间相互的研究手段和实验方法。

课程大纲：

（章节目录）

第一章绪论

§

1.1蛋白质组学概念的提出

1.2蛋白质组学与基因组学的联系与区别

1.3植物蛋白质组学的研究意义和内容

1.4植物蛋白质组学的研究现状和发展趋势

第二章蛋白质组学的研究方法

2.1概述

2.2大规模蛋白质分离技术

2.3高通量蛋白质鉴定技术

第三章植物蛋白质提取方法

3.1概述

3.2TCA-丙酮法提取植物全蛋白质技术

3.3顽拗植物蛋白质提取技术

3.4木本植物蛋白质提取技术

3.5植物种子蛋白质提取技术

3.6植物细胞器蛋白质提取技术

第四章蛋白质的分离技术

4.1一维等电聚焦电泳

4.2Blue-Native凝胶技术分析植物蛋白质复合物

4.3二维SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳

4.4胶上蛋白的检测

4.5存在问题

第五章蛋白质组研究中的图像分析与蛋白谱数据库的建立

5.1蛋白电泳图像分析系统

5.2实用软件简介

5.3二维电泳蛋白谱数据库

第六章蛋白质测序仪与蛋白质的鉴定

6.1原理

6.2蛋白质序列分析仪和质谱仪优缺点比较

6.3样品制备

6.4分析与数据检索

第七章基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱

7.1MALDI离子源

7.2线性飞行时间质量检测器

7.3反射飞行时间质量检测器

7.4样品制备方法

第八章液相色谱—电喷雾—串联质谱

8.1电喷雾电离源

8.2串联质谱

第九章肽质量指纹谱鉴定蛋白质技术

9.1肽质量指纹谱鉴定蛋白质原理

9.2凝胶电泳分离蛋白质PMF鉴定方法

9.3凝胶电泳分离蛋白质PMF鉴定方法实例

第十一章肽序列标签与蛋白质从头测序技术

10.1串联质谱测定多肽序列原理

10.2串联质谱分析肽段序列原理

10.3肽序列标签鉴定技术

10.4PDS质谱数据库检索鉴定技术

10.5从头测序技术

第十一章植物磷酸化蛋白质的鉴定

11.1磷酸化蛋白质分析概述

11.2磷酸化蛋白质的检测

11.3蛋白质磷酸化位点的分析

11.4蛋白质磷酸化的定量分析

第十二章植物糖基化蛋白质的鉴定

12.1糖蛋白的结构特征

12.2生物质谱技术鉴定糖蛋白

12.3糖蛋白与蛋白质组学

第十三章利用荧光染料进行定量的植物蛋白质组分析技术

13.1二维电泳凝胶的荧光染色

13.2蛋白质样品的荧光标记与分离

13.3图像分析与数据定量

第十四章利用荧光染料进行定量的植物蛋白质组分析技术

14.1运用质谱进行定量的植物蛋白质组分析技术

14.2稳定同位素代谢标记技术

14.3同位素亲和标签技术

第十五章植物蛋白质组研究中的生物信息学

15.1生物信息学简介

15.2数据库的构建

15.3植物蛋白质组研究中常用的网站及数据库

全英文教材：

PlantProteomics,MethodsandProtocols.in：

METHODSINMOLECULARBIOLOGY,355,EditedbyHervé

Thiellement;

MichelZivy;

CatherineDamerval;

Valé

rieMé

chin.HumanPress,2007.

主要参考书：

1.Proteomics:

Fromproteinsequencetofunction.EdsS.Pennington&

M.Dunn.2001.BIOSScientificPublishers

2．蛋白质组学：

理论与方法，钱小红、贺福初主编，2003年6月，科学出版社出版。

3.国内外相关期刊杂志。

SyllabusofGraduateCoursesinEnglish

inCollegeofLifeScienceandTechnology

CourseName:

PlantProteomics

CourseCode:

CourseType:

□ForDoctoralStudents■ForMasterStudents

Assessment:

ExaminationinEnglish

TeachingLanguage:

English

ForMajors:

Botany,Biochemistry&

MolecularBiology,CropGeneticBreeding

Level：

■Master□Doctoral

Semester:

Fall

CreditHours：

Credits:

2

PrerequisiteCourses:

Biochemistry,MolecularBiology

Teachers

Title

Major

Age

ResearchInterests

GuangxiaoYang

Prof.

Biochem.&

MolBiol

PlantBiochem.

&

Mol.Biol.

ZhimingTu

AssociateProf.

OverseaExperienceandAcademicExpertiseoftheCoursePrincipalInstructor:

1996.10—1999.03:

UniversityofTsukuba,JapanDept.ofBiologicalScience

Postdoctoralfellow

1999.04—2005.03:

NationalInstituteofAgrobiologicalResource,Japan,Dept.OfMolecularGenetics,ResearchScientist

Researchinterests:

Understandinghowplantsadapttoenvironmentalstressessuchasdrought,salinity,highandlowtemperaturethatresultinheavycropyieldlosses.Weareusinggenomics,proteomics,biochemical,physiologicalandbioinformaticsapproachestoelucidatethemechanismsinvolvedinabioticstresstoleranceincerealssuchaswheatandrice.Researchinterestsalsoincludephytohormonesignalingandregulatedgeneexpression,therelationshipsbetweenthestructureofstorageproteinandwheatmillingbreadmakingquality.

CourseObjectives:

Proteomics,borninthemiddleofnineties,twentiethcentury,isanewemergingdisciplineandthefrontieroflifescienceresearch.Proteomicsisdefinedastostudyproteomeandprotein-proteininteractionwithapplicationoflarge-scaleproteinseparationandidentificationtechniques.Thiscoursefocusesonthebasicprinciplesandmethodsinplantproteomics,andatthesametime,introducesthelatestadvancesinthefieldofplantproteomics.Itaimstomakestudentsunderstandandmastertheresearchmethodandexperimentaltechnologiesincludinglargescaleproteinseparation,identificationandprotein-proteininteractions.

CourseOutline:

Chapter1Introduction

§

1.1Conceptinproteomics

1.2Relationanddifferencebetweenproteomicsandgenomics

1.3Significanceandcontentsofplantproteomicsresearch

1.4Currentsituationanddevelopmenttendencyinplantproteomicsresearch

Chapter2MethodologyinProteomicsResearch

2.1Outline

2.2Largescaleproteinseparation

2.3High-throughputproteinidentificationtechnology

Chapter3ProteinExtractionfromPlantMaterials

3.1Outline

3.2TotalproteinextractionwithTCA-Acetone

3.3ExtractionofproteinsfromRecalcitrantplanttissues

3.4Extractionofproteinsfromwoodyplanttissues

3.5Extractionofproteinsfromseeds

3.6Extractionofproteinsfromplantcellorganelles

Chapter4ProteinSeparationTechnology

4.1Onedimensionalisoelectricfocusingelectrophoresis

4.2Blue-nativegeltechniquefortheanalysisofplantproteincomplexes

4.3TwodimensionalSDS-polyacrylamidegelelectrophoresis

4.4Proteinspotdetectionongel.

4.5Trubleshooting

Chapter5Imageanalysisandproteinprofilingdatabaseestablishment

5.1Proteinelectrophoresisimageanalysissystem

5.2Softwareutility

5.3Two-dimensionalelectrophoresisofproteinspectrumdatabase

Chapter6ProteinSequencingandProteinIdentification

6.1Principles

6.2Comparisonofadvantagesanddisadvantagesofproteinsequencerandmassspectrometer

6.3Samplepreparation

6.4Analysisanddataretrieval

Chapter7Matrixassistedlaserdesorptionionizationtimeofflightmassspectrometry

7.1MALDIioniztionsource

7.2Lineartimeofflightmassdetector

7.3Reflectiontimeofflightmassdetector

7.4Samplepreparation

Chapter8Liquidchromatography-electrosprayionizationtandemmassspectrometry

8.1Theelectrosprayionizationsource

8.2Tandemmassspectrometry

Chapter9Peptidemassfingerprintingfortheidentificationofprotein

9.1Principleofpeptidemassfingerprintingfortheidentificationofproteins

9.2GelelectrophoresisforproteinseparationandPMFidentification

9.3Casestudy

Chapter10Peptidesequencetagandfordenovoproteinsequencing

10.1Principleoftandemmassspectrometryforthedeterminationofpolypeptidesequence

10.2Peptidesequencetagidentificationtechnology

10.3PDSmassspectrometrydatabaseretrievalidentification

10.4Denovoproteinsequencing

Chapter11Plantphosphoproteinidentification

11.1Overviewonphosphoproteomeanalysis

11.2Detectionofphosphorylatedproteins

11.3Proteinphosphorylationsiteanalysis

11.4Quantitativeanalysisofproteinphosphorylation

Chapter12Glycoproteinsidentificationinplants

12.1Structuralcharacterizationofglycoproteins

12.2Biomassspectrometryidentificationofglycoprotein

12.3Glycoproteinandproteomics

Chapter13Usingthefluorescentdyeforquantitativeplantproteomeanalysis

13.1Fluorescentstainingfortwodimensionalgelelectrophoresis

13.2Fluorescencelabelingandseparationofproteins

13.3Imageanalysisandquantitativedata

Chapter14Usingmassspectrometryforquantitativeplantproteomeanalysis

14.1Stableisotopemetaboliclabelingtechnique

14.2Isotopecodedaffinitytagtechnology

Chapter15Bioinformaticsinplantproteomeresearch

15.1IntroductiontoBioinformatics

15.2Databaseconstruction

15.3Webanddatabasecommonlyusedinplantproteomeresearch

Textbook

PlantProteomics,MethodsandProtocols.in：

chin.HumanPress,2007.

References：

1.Proteomics：

Theory&

Method.EdsXiaohongQian&

FuchuHe.2003.SciencePress.Beijing（InChinese）.

2．Proteomics:

3.AllrelatedJournals.