Hmotnostno-spektrometrická analýza proteómu ako nástroj v systémovej biológii

Authors: Marián Babinčák 1    Marián Petrovič 2    Peter Fedoročko 0   
1 Prírodovedecká fakulta Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach, Košice, Slovenská republika    2 RICB s.r.o., Košice, Slovenská republika    3    
Year: 2017
Section: Utilization of instrumental methods in the analysis of biologically important substances
Abstract No.: 1663
ISBN: 978-80-972360-1-4

Hmotnostná spektrometria (MS) dosiahla v oblasti proteomickej analýzy za posledné dekády nevídaný progres a to tak z kvalitatívneho, ako aj kvantitatívneho aspektu, čo ju dnes zaraďuje medzi štandardné metódy v molekulovej biológii. Kombináciou s vysokoúčinnými separačnými metódami umožňuje získať v jedinom analytickom procese cenné informácie o tisíckach biologicky aktívnych látok. Tieto poskytujú využitím moderných bioinformatických nástrojov náhľad do molekulárnych biologických procesov vo forme určenia génovej ontológie (GO), získania špecifických údajov o funkciách enzýmov, ale aj vytvárania signálnych ciest.

Táto práca popisuje komplexnú proteomickú analýzu pomocou MS s cieľom kvantitatívnej identifikácie proteínov pre účely získania informácií využiteľných v systémovej biológií. Ako modelový systém bola zvolená laboratórna bunková línia Chinese hamster ovary (CHO). Zo vzorky CHO bol vyizolovaný celkový proteóm, ktorý bol následne štiepený pomocou trypsínu na peptidy (in solution digestion). Takto spracovaná vzorka bola podrobená separácií v roztoku na základe izoelektrického bodu peptidov. Tá bola následne analyzovaná použitím MS, pričom namerané dáta boli bioinformaticky procesované s fokusáciou na určenie molekulárno-biologických funkcií proteínov.

Pomocou takto získaných dát bolo možné na základe GO určiť funkčné charakteristiky jednotlivých proteínov, v zmysle metabolických procesov modelového organizmu CHO, ktoré prislúchajú bunkovým procesom translačným, glykolytickým, oxidoreduktačným, ale aj procesom apoptózy. Taktiež bola identifikovaná skupina proteínov viažúcich ATP, DNA a RNA, skupina enzýmov vykazujúca kinázovú aktivitu, ako aj enzýmy viažuce vápnik.