В белковых картах указаны причины заболеваний. Новая научная дисциплина интерактомика. Синдромом Ритчера-Шинцеля.

В белковых картах указаны причины заболеваний. Часть 2.

В белковых картах указаны причины заболеваний. Часть 2.
 В белковых картах указаны причины заболеваний. Часть 2.
 
Тонкие настройки

     Общей тенденцией в этой области является принятие относительно мягких протоколов для подготовки проб, которые направлены на то чтобы точно зафиксировать все белково-белковые взаимодействия в клетке.
  «Мы пытаемся найти менее разрушительные методы, — говорит Роза Винер, биохимик из Thermo Fisher Scientific, штат Калифорния. Основное внимание фирмы уделяется совершенствованию технологии подготовки образцов, технологического процесса и масс-спектрометрии, которая помогает исследователям идентифицировать белковые взаимодействия в клетках. «Это сложнейшая задача: найти методы, которые дадут нам лучшую картину без каких-либо артефактов», добавляет она.
   Артефакты могут включать белковые комплексы, которые разваливаются перед их обнаружением. Чтобы сохранить комплексы  Винер работал с исследователями из Калифорнийского университета в Ирвине над химическим сшиванием комплексов перед масс-спектрометрическим анализом. Разработана стратегия QMIX (количественное определение мультиплексированных изобарических меченых сшитых пептидов), которая объединяет сшивающие соединения с химическими метками, чтобы исследователи могли стабилизировать и отслеживать белковые комплексы(8).
 
      Хороший анализ также учитывает слепые пятна любого метода. «Есть еще классы белков, которые очень сложны» — говорит Уэйд Харпер, клеточный биолог Гарвардской медицинской школы в Бостоне. «Когда проводится анализ с высокой пропускной способностью, вы ограничены в том, насколько осторожны  должны работать с отдельным белком». Это потому, что такие анализы склонны относиться к каждой реакции одинаково, оставляя мало места для настройки.
   Харпер и его коллега Стивен Гиги, также из Гарварда, создали лабораторию для тонкой настройки своего подхода. «С относительно небольшой командой из четырех-шести человек мы можем создать четыре или пять сотен клеточных линий в месяц», — говорит он. Эта преданность принесла самую большую совокупность данных по человеко-белковому комплексу, которые  получены из одного источника информации. Их карта, называемая BioPlex, включает около 120 000 взаимодействий.

Большая картина

    Но для более пристального изучения взаимодействий исследователи должны погрузиться в переполненный пейзаж самой клетки.
   Энн-Клод Гинграс, биохимик из Университета Торонто в Канаде, использует метод BioID, который маркирует белки на основе их близости друг к другу. Меченый протеин, представляющий интерес, добавляет химическую метку к соседним белкам, оставляя свидетельства их взаимодействий.
  В результате получается карта физических соседей окружающих исходный белок. Идентификация более широкого сообщества белков покажет подробности о их клеточной функции, объясняет Гинграс.
    Картографирование окружения также позволяет исследователям отслеживать белки, которые нельзя уловить другими анализами, такие как трудно изолируемые белки встроенные в мембрану. «Мы и другие исследовали рассматривали белки в хроматине, сопоставили организацию центросомы и обнаружили взаимодействия, которые охватывают все виды мембран», — говорит Гинграс. Используя BioID, группа обнаружила новые компоненты в сигнальном пути, который регулирует размер органа во время развития(9).
   Лаборатория Харпера использует аналогичный метод APEX. В нем  фермент, называемый аскорбатпероксидазой, химически ограничивает временное окно в течение которого интересующий белок может маркировать другие, что приводит к более слабому, но более пространственно точному сигналу.
    Наличие нескольких подходов во взаимодействиях означает, что когда взаимодействие появляется на более чем одной карте они имеют большее значение. Вот где идея будет развиваться, говорит Дженнифер Липинькотт-Шварц, клеточный биолог Медицинского института. Говард Хьюз Джанелия из Эшберна, штат Вирджиния. ««Если мы поймем, как работают клетки, важно соединить все карты взаимодействия белка с белком с пространственными картами внутри клетки», — говорит она.
    Клетки упакованы большими структурами или органеллами, все они плавают в богатой белками цитоплазме. Понимание того какие белки взаимодействуют и почему потребует от исследователей действительно увидеть, как выглядит этот мир
    Лаборатория Липпинкотт-Шварц разработала арсенал инструментов для визуализации белков в живых клетках с использованием флуоресцентных меток. Эти инструменты выявили шесть органелл — эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы и липидные капли — движущиеся и взаимодействующие в 3D. Команда называет их органеллами интеркатома(10).
    Взаимодействие, говорит Липпинкотт-Шварц, является «генератором гипотез» для клеточных биологов. «Вы входите и начинаете тестировать, как только видите что знакомы белок  взаимодействует с целым рядом других неизвестных белков».
   С  картами интерактома более полно описывающие высококачественные и обильные взаимодействия исследователи могут начать подвергать  гипотезы испытаниям.
 
*Интерактом (лат. interactome) — совокупность всех взаимодействий белок-белок, белок-ДНК, белок-РНК и РНК-РНК в клетке, определяющих ее метаболизм.Интерактомика — наука изучающая интерактом.
 
Http://www.nature.com/nature/journal/v549/n7671/full/549293a.html?WT.mc_id=FBK_NA_1709_FHTECHFPROTEINMAPS_PORTFOLIO&foxtrotcallback=true
Нравится
Не нравится
01:42
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...

Важно!

Если Вы хотите зарегистрироваться в качестве врача или юридического лица, заполните форму. Использование "Войти с помощью" автоматически регистрирует Вас как пользователя.

Войти с помощью