Ученые из Северо-Западного университета обнаружили в организме семейства белков, которые потенциально могут предсказать, какие пациенты могут отказаться от новой трансплантации органов, помогая принимать решения о лечении.
Это достижение знаменует собой начало новой эры для более точного изучения белков в конкретных клетках.
Ученые склонны смотреть на меняющиеся структуры белков, как будто сквозь очки под водой, собирая лишь часть доступной информации об их уникальной структуре. Но в новом исследовании, которое будет опубликовано 27 января в журнале Science , ученые изучили те же самые структуры с помощью увеличительного стекла и создали уточненную карту белковых семейств. Затем они показали карту перед реципиентами трансплантата печени и обнаружили новые индикаторы в белках иммунных клеток, которые изменились при отторжении.
Результат, Атлас протеоформ крови (BPA), описывает более 56 000 точных белковых молекул (называемых протеоформами) в том виде, в каком они появляются в 21 различном типе клеток — почти в 10 раз больше этих структур, чем в аналогичных предыдущих исследованиях.
Царапая поверхность потенциала
«Мы работаем над созданием белкового эквивалента проекта «Геном человека», — сказал Нил Келлехер, ведущий эксперт в области протеомики и соавтор статьи. «BPA — это микрокосм этого, включая конкретный вариант использования».
Келлехер является профессором молекулярной биологии Уолтера и Мэри Гласс, профессором химии в Северо-Западном колледже искусств и наук Вайнберга и профессором медицины в Школе медицины Файнберга Северо-Западного университета. Он также является директором Института химии жизненных процессов (CLP) и директором факультета Northwestern Proteomics, центра передового опыта CLP, который разрабатывает новые платформы для открытия и диагностики лекарств .
Каждый человеческий ген имеет не менее 15-20 уникальных форм процессированных белков (протеоформ). А из 20 300 отдельных генов в организме человека существуют миллионы протеоформ, созданных путем генетической вариации, модификации или сплайсинга. Келлехер сказал, что с полной дорожной картой семейства белков каждого гена — целью крупной научной инициативы, известной как Human Proteoform Project — открытия о болезнях, старении и новых терапевтических средствах ускорятся.
Лаборатория Келлехера использует современную масс-спектрометрию и анализ данных для эффективной идентификации протеофомов в клетках и крови, сохраняя протеоформы нетронутыми в форме анализа «сверху вниз», а не разрезая их на крошечные кусочки, как в промышленности. стандарт.
«Мы начинаем видеть сложность», — сказал он. «В этой статье мы демонстрируем измерения, специфичные для пациентов, типов клеток и протеоформ, что позволяет нам получить лучшие биомаркеры».
