蛋白质组学在中药现代化中的应用

黄泓轲 罗健玮

(乐山职业技术学院 四川乐山 614000)

蛋白质组学在中药现代化中的应用

黄泓轲 罗健玮

(乐山职业技术学院 四川乐山 614000)

本文介绍研究蛋白质组学的主要内容、技术手段，以及在中药现代化研究中的巨大应用意义，并分析了蛋白质组学的未来发展方向，为中药现代化以及新型中药制剂的开发提供参考。

蛋白质组学;中药现代化

随着后基因组时代的来临，越来越多的人将研究焦点聚焦在中药复方成分的研究上，蛋白质组学通过生物化学技术对蛋白质开展大规模地研究，能够对中药中的活性成分进行深入研究，逐渐成为中药现代化研究的热点。

1.蛋白质组学的主要内容和技术手段

1.1 蛋白质组学的主要内容

蛋白质组比基因组更注重整体性和全面性。其研究内容主要包括：(1)蛋白质的大规模鉴定和研究转录后修饰的微特征;(2)差异性比较蛋白质表达水平;(3)应用酵母双杂交体系和质谱技术研究蛋白质间的相互作用。

1.2 蛋白质组学的技术手段

蛋白质组学研究的主要技术包括蛋白质组信息学和蛋白质组技术体系两方面的内容。前者主要是建立蛋白质组数据库及开发与应用相关软件。而后者则主要涉及蛋白质组样品的制备、鉴定、相互作用以及功能蛋白质组的研究。蛋白质组学在研究过程中主要涉及双向凝胶电泳［1］、多维液相色谱分离［2］、电喷雾离子化［3］、X射线晶体［4］、核磁共振成像［5］等技术。

2.蛋白质组学在中药现代化中的应用

2.1 中药的药理作用研究

中药复方成分复杂，各成分之间存在协同或抑制作用，从分子水平揭示中药复方的作用机制，研究中药复方对机体各系统的关联性正是中药现代化的主要任务。朱立华等［6］利用蛋白质组学方法，研究补阳还五汤促进内源性神经再生的药理机制，证明其抗脑缺血的作用与多种蛋白质的参与有关。蛋白质组学通过分析蛋白质表达产物的差异揭示疾病发生和发展的分子调控规律，从而更清晰阐述中药复方的分子作用机制。

2.2 中药作用靶点的识别

中药有效成分发挥作用必然会引起机体多个层面结构与功能的改变，通过比对蛋白质表达图谱的差异，可以寻找到与中药作用相关的靶点蛋白。Liu等［7］采用蛋白质组学技术找到了丹参酮IIA的作用靶点，从而保护了阿霉素造成的小鼠肾损伤模型。蛋白质组学以与疾病相关的靶基因作为本质的治疗指标，可使得对中药制剂有效成分的研究取得突破性进展。

2.3 濒危中药材的细胞培养工程

目前我国濒临灭绝的动植物达到1400多种，运用生物技术大规模细胞培养濒危药用中药材刻不容缓。同时蛋白质组的研究可以使我们更彻底地了解中药有效成分的作用靶点和调控规律，促进中药材的充分合理利用［8］。

2.4 濒危中药的替代及道地药材功能基因组研究

蛋白质组学通过监控细胞中蛋白质的表达差异，研究道地药材的功能基因组，找出替代药材中具有相似作用方式的相关成分，筛选出最佳替代品。利用基因组技术［9］，研究代表性药材的功能基因组，为深入研究道地药材、科学种植等相关研究提供科学依据。

2.5 中药指纹图谱合理化研究

中药指纹图谱同时体现了化学信息和生物医药信息，能完整表征中药的物质基础、药理活性和药效作用，从而从整体上控制中药质量。中药蛋白质组学指纹图谱在分子水平上解决了物质基础和药理作用、药效活性的相关性，有利于中成药二次开发及中药新药研究。

3.未来蛋白质组学的发展方向

蛋白质组学全面整体地分析蛋白质的动态变化状态，这种关注动态、整体、相关的研究方法与我国传统中医药论相一致。随着蛋白质组学的发展完善，利用其创新性发展我国传统中药，必将成为中药现代化研究今后的重点发展方向。但在中药现代化的研究中，蛋白质组学仍然需要适应于更复杂的样品或者实验条件。因此，开发适用于中药复杂体系研究的高通量蛋白质组学研究方法是必需的。

［1］O＇Farrell PH.High resolution two-dimensional electrophoresis of proteins［J］.J Biol Chem，1975，250(10)：4007-4021.

［2］Tang J，Gao M，Deng C，et al.Recent development of multi-dimensional chromatography strategies in proteome research［J］.J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci，2008，866(1-2)：123-132.

［3］Breuker K，Jin M，Han X，et al.Top-down identification and characterization of biomolecules by mass spectrometry［J］.J Am Soc Mass Spectrom，2008，19(8)：1045-1053.

［4］李兰芬，南洁，苏晓东.蛋白质晶体学技术的发展与展望［J］.生物物理学报，2007，23(4)：246-255.

［5］Wuet K，周哲.NMR确定溶液中蛋白质的结构［J］.国外医学：分子生物学分册，1991，13(4)：175-178.

［6］朱立华，蔡光先.补阳还五汤促脑缺血后早期内源性神经再生的蛋白质组研究［J］.湖南中医杂志，2008，24(4)：103-5.

［7］Liu X，Wang Y，Ma C，et al.Proteomic assessment of Tanshinone II A Sodium Sulfonate on doxorubicin induced nephropathy.Am J Chin Med，2011，39(2)：395-409

［8］王桂芳，杨梅，徐爱军.蛋白质组学技术进展及在中药现代化研究中的应用［J］.中国煤炭工业医学杂志，2007，10(10)：1132-3.

［9］Zhou X F，Xiao N Z.The strategy of plant genomics study［J］.d Chin Bioeng，2002，22(6)：13-17

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