ПРОТЕОМІКА ТА ПЕПТИДОМІКА У ФУНДАМЕНТАЛЬНИХ І ПРИКЛАДНИХ МЕДИЧНИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ (ОГЛЯДНА СТАТТЯ)
Ціна:
Автори роботи:
Науковий журнал:
Рік виходу:
Текст наукової статті на тему «ПРОТЕОМІКА ТА ПЕПТИДОМІКА У ФУНДАМЕНТАЛЬНИХ І ПРИКЛАДНИХ МЕДИЧНИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ (ОГЛЯДНА СТАТТЯ)»
Ш БІООРГАНІЧНА ХІМІЯ, 2011, том 37, № 2, с. 199-215
Огляд присвячений актуальним питанням біомедичної протеоміки та пептидоміки. Приділено велику увагу сучасним протеомним технологіям, які використовуються в медичних дослідженнях - методам екстракції, детекції та аналізу даних, що отримуються. Докладно обговорені способи застосування хроматографічних, мас-спектрометричних та хроматомас-спектрометричних методів у протео-геномних та біомедичних дослідженнях та при пошуках біомаркерів.
Ключові слова: протеоміка, пептидоміка, біомедичні дослідження.
Серед постгеномних наук протеоміка посідає особливе місце, оскільки ця дисципліна здебільшого має справу з інвентаризацією та ідентифікацією учасників кінцевої стадії передачі інформації у клітині – білками та пептидами. Незважаючи на останні досягнення в ідентифікації білків та пептидів de novo, основою протеогеномної інвентаризації є анотовані геноми та продукти трипсинолізу білків, отримані in vitro [1, 2]. За п'ятнадцять років існування терміна "протеоміка" досягнуто значного прогресу як у самих технологіях ідентифікації білків, їх кількісного визначення, методів стандартизації протеомних досліджень, так і в геномних технологіях, які, без сумніву, є основою для розвитку протеоміки та пептидоміки [2]. Протеомні технології використовуються повсюдно: у сільськогосподарській та промисловій біотехнології, клітинній інженерії, криміналістиці, мікробіології, палеонтології та інших галузях природознавства,тому висвітлити в одній оглядовій статті всі напрямки дослідження, методи та результати неможливо.
Ми сконцентрували свою увагу на основному напрямі протеоміки, що має як фундаментальне, так і прикладне значення — біомедичні, оскільки останнім часом біомедичні дослідження стійко вийшли на перше місце.
числу публікацій та обсягів фінансування в розвинених країнах світу. В якомусь сенсі протеоміка людини, пошук нових білкових і пептидних маркерів різних патологій є невід'ємною частиною більш загального процесу вивчення патогенезу поширених захворювань та розробки ефективних методів корекції прикордонних патологічних станів [3]. Не дивно, що з розвитком протеомних технологій і так званих методів "трансляційної медицини" пов'язують швидкий перехід від медицини взагалі до персоніфікації та профілактики кожного конкретного індивідуума [4]. В огляді ми постаралися приділити особливу увагу ключовим питанням, що визначають успіх проведення будь-якого біомедичного дослідження, та розібрати сучасні технологічні прийоми, що використовуються у протеомних експериментах. Крім цього, у розділі, присвяченому прикладам використання технологій, ми розглянули тенденції поєднання протеомних даних з метаболомними та геномними дослідженнями для забезпечення надійної діагностики захворювання на ранніх стадіях та виявлення нових комбінацій біомаркерів, здатних забезпечити ранню діагностику в онкології та інших галузях медицини.
СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ БІОМЕДИЧНОЇ ПРОТЕОМІКИ І ПЕПТИДОМІКИ
Пептидоміка у її сучасному вигляді, безумовно, є частиною протеоміки. Оскільки ця дисципліна має аналогічну чи ідентичну методичну базу, її можна розглядати як
Мал. 1. Експериментальна лінійка методів та технологій у протеоміці та пептидоміці. LC - рідинна хроматографія; ESI-MS/MS - електроспрейна іонізація з тандемною мас-спектрометрією; MALDI-TOF/TOF — матрично-ас-соційована лазерна десорбція/іонізація; LC-MALDI - рідинна хроматографія з наступною матрично-асоційованою лазерною десорбцією/іонізацією; SELDI - поверхнево-активована лазерна десорбція/іонізація; SEQUEST - програма аналізу даних тандемної мас-спектрометрії; Mascot - програма обробки даних часопрольотної мас-спектрометрії; PCA – компонентний аналіз; PLS-DA – статистичний метод – дискримінаційний аналіз найменших квадратів.