蛋白质组研究四维尺度下的研究DNA作为遗传信息的载体，以双螺旋的形式存在于细胞核内，在细胞一代代的繁衍过程中其碱基序列始终保持不变，因此在测定基因组的DNA序列时不需要考虑时空的影响

而在蛋白质组的研究中，时间和空间的影响都是不可忽略的

首先，在个体发育的不同阶段或细胞的不同活动时期，细胞内产生的蛋白质种类是不一样的

此外，不同蛋白质的寿命也不一样

有些蛋白质在合成后成为细胞的结构成分，相当稳定；而有些蛋白质在产生后被用来进行某种细胞活动，比如基因转录的调控，工作一旦完成就被迅速降解

因此，在分析蛋白质组的蛋白质成分时，需要把时间作为一个重要的参数

对于在不同时间过程中蛋白质组的组成成分的比较分析——差异蛋白质组研究，已成为当前蛋白质组学的主要内容

蛋白质的另一个重要特征是，不同的蛋白质通常分布在细胞的不同部位，它们的功能与其空间定位密切相关

要想真正了解蛋白质的功能，通常还需要知道蛋白质所处的空间位置

更为重要的是，许多蛋白质在细胞里不是静止不动的，它们在细胞里常常通过在不同亚细胞环境里的运动发挥作用

例如细胞周期的调控过程、细胞的信号转导和转录调控，都依赖于蛋白质空间位置的变化和运动

因此，蛋白质组学中又派生了一个与空间紧密相关的新研究领域——亚细胞蛋白质组学

这种亚细胞蛋白质组可能是细胞器蛋白质组，如高尔基体蛋白质组；也可能是比细胞器还要小的组分，如核膜的蛋白质组

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