Протеомный профиль мочи здорового человека в норме и при действии факторов космического полета
|
Скачать 5.39 Mb.
|
Анализ мочи протеомными методами.Исследование протеома мочи дает возможность более глубокого понимания нормальной физиологии, а также патофизиологии заболеваний. Информация, полученная в этих исследованиях, может быть использована для диагностики различных заболеваний [Marimuthu A. et al., 2011]. Протеомика мочи стала одной из наиболее активно развивающихся дисциплин в области биомедицинских исследований [Thongboonkerd V., 2011; Albalat A., Mischak H., Mullen W., 2011]. Начиная с 2001 года, исследователи пытаются определить протеомный состава мочи. Так, Spahr с соавт. [Spahr C.S. et al., 2001] провели исследование протеома мочи, используя LC-MS/MS. Bergquis с соавт. [Bergquist J, Sciubisz A, Kaczor A, Silberring J., 2002] идентифицировали белки в четырех жидкостях организма человека: плазме, цереброспинальной жидкости, слюне и моче, проведя гидролиз белковой смеси собранных образцов с помощью трипсина и диализа перед последующей масс-спектрометрией ионно-циклотронного резонанса с преобразованием Фурье. В полученных масс-спектрах мочи было обнаружено 1183 пика, которые составили 654 изотопных кластера. В ряде работ по изучению протеома мочи использовался двумерный 2-DE и одномерный (1-DЕ) электрофорез, а также жидкостная хроматография (LC). Первая протеомная карта мочи, основанная на анализе образцов мочи здоровых добровольцев, состояла из 67 белков и их изоформ [Thongboonkerd V., McLeish K.R., Arthur J.M., Klein J.B., 2002]. Объединенные образцы мочи 20 здоровых добровольцев, используя технологии 2-DE-МS), позволили Oh J. с соавт. [Oh J. et al., 2004], идентифицировать 113 белков. Усилия по совершенствованию методов пробоподготовки, повышению воспроизводимости, усовершенствованию приборной базы, развитию нового программного обеспечения, позволили определять сотни и тысячи белковых соединений данного образца [Aebersold R., Mann M., 2003; Nagaraj N., Mann M., 2011]. Используя MALDI-MS и жидкостную хроматографию с ионизацией электроспреем (LC + ESI-MS/MS), Pieper с соавт. определили в моче 150 уникальных белков [Pieper R. et al., 2004]. На основе 1D-LC + ESI-MS/MS и LC/LC-MS/MS, дополнив ее предварительной аффинной очисткой проб мочи с помощью конковалина А, Wang с соавт. идентифицировали 225 уникальных белков [Wang L. et al., 2006], а Sun с соавт. - 226 белков [Sun W. et al., 2005]. Castagna с соавт. [Castagna A. et al., 2005], используя для концентрирования белков микрочастицы, покрытые специфическими лигандами, идентифицировали 383 уникальных пептида с помощью LC- LTQ-FT (MS/MS). В лаборатории M. Манна (Мюнхен, Германия) при использовании метода ионно-циклотронного резонанса c преобразованием Фурье (FT-ICR), дополненного линейной ионной орбитальной ловушкой (LTQ-Orbitrap), что позволило осуществлять тандемную масс-спектрометрию, было идентифицировано более 1543 белков в пуловых образцах мочи. Точность измерений достигала 1 ppm (одной миллионной части), измерения сочетались с выполнением многомерной жидкостной хроматографии (LC/LC + FT-ICR (MS3)) и гель электрофореза (2-DE + MS/MS/MS (MS3)) [AdachiJ. et al., 2006], что позволило значительно повысить достоверность идентификации белка, даже по единственному пептиду [Zerefos P.G., Aivaliotis M., Baumann M., Vlahou A., 2012]. Как сообщили Marimuthu с соавт., им удалось методом 1DLC/MS/MS идентифицировать 1823 белка в протеоме мочи здоровых лиц, при этом информация о 671 белке ранее не сообщалось. По мнению авторов работы, полученный список белков может служить базой для будущих исследований, направленных на выявление мочевых биомаркеров различных заболеваний [Marimuthu A. et al., 2011]. Kentsis и соавт. выявили 2362 белка в регулярно собираемых индивидуальных образцах мочи, используя протеомный подход SDS-PAGE–LC–MS/MS (фракционирование мочи с помощью ультрацентрифугирования, гель-электрофореза, ионно-обменной хроматографии с обращенной фазой), сведя потери материала к минимуму, и используя масс-спектрометр LTQ-Orbitrap и LC-MS/MS [Kentsis A. et al., 2010]. Наконец, в 2012 году группа М.Манна (Германия) объявила о выявлении 5823 различных белков в образцах мочи человека, из которых только около ¼ определялись более чем в одной публикации с использованием той же техники (LTQ-Orbitrap) [Nagaraj N. et al., 2012]. Большое количество информации может предоставить исследование пептидома мочи. Coon с соавт. опубликовали первый каталог пептидома человека, который включает 5010 пептидов, охарактеризованных с помощью капиллярного электрофореза в сочетании с масс-спектрометрией (CE-MS). Из общего числа 443 могут быть идентифицированы по их аминокислотной последовательности [Coon J.J. et al., 2008]. Возможности MS/MS позволяют секвенировать природные пептиды массой до 10 кДа [Chalmers M.J. et al., 2005]. В работе Siwy с соавторами [Siwy J. et al., 2011] описано более 13000 пептидов, более 900 из них - секвенировано. К настоящему времени база данных по пептидам содержит записи более чем 20000 образцов [Stalmach A., Albalat A., Mullen W., Mischak H., 2013] и более 1500 сиквенсов. Основная цель “Human urinary peptidome database” заключается в том, чтобы служить в качестве универсальной платформы для выявления и валидации биомаркеров множества заболеваний и патофизиологических изменений [Rodríguez-Suárez E., Siwy J., Zürbig P., Mischak H., 2014]. Природные пептиды в моче являются результатом протеолитической активности, изменения в содержании которых, возможно, связаны со многими заболеваниями, в том числе воспалительными, фиброзными и неврологическими расстройствами [Klein J., Papadopoulos T., Mischak H., Mullen W., 2014]. Выделение и анализ протеома экзосом мочи привело к идентификации более 1000 белков [Gonzales P.A., Pisitkun T., Knepper M.A., 2008]. Экзосомы содержат мембранные белки практически всех типов клеток мочеполовой системы, а также заключают в себе ряд цитозольных белков [Zhou H. et al., 2006]. Как известно, основным источником экзосом являются мультивезикулярные тела, которые локализуются в клетках почечного эпителия, подоцитах, клетках почечных канальцев и попадают в мочу в результате слияния мембраны мультивезикулярных тел с апикальной мембраной эпителиальной клетки [Gonzales P., Pisitkun T., Knepper M.A., 2008]. В норме экзосомы содержат примерно 3% от общего количества белка мочи, они могут нести белковые маркеры почечной дисфункцией и структурного повреждения [Gonzales P., Pisitkun T., Knepper M.A., 2008]. |
Похожие:
 |
И зучение мутационных сдвигов у терапевтических бактериофагов после... Изучение мутационных сдвигов у терапевтических бактериофагов после пребывания в условиях космического полета (фаген) |
|
Исследование мочи имеет большое диагностическое значение не только... Стандартизованная технология клинического лабораторного анализа мочи. Анализ мочи общий |
 |
Академик Виктор Иванович Кузнецов. К 100-летию со дня рождения Моделирование в трансзвуковой трубе низкой (переменной) плотности условий полёта космического аппарата при его посадке на поверхность... |
|
Академик Виктор Иванович Кузнецов. К 100-летию со дня рождения Моделирование в трансзвуковой трубе низкой (переменной) плотности условий полёта космического аппарата при его посадке на поверхность... |
|
2010 содержание ... |
|
Конспект для самоподготовки слушателей по курсу повышения квалификации «Охрана труда» Один из основных факторов, влияющих на работоспособноть и здоровье человека. Метеорологические факторы, сильно влияют на жизнедеятельность,... |
|
«Корпоративные практики по поддержке здорового образа жизни и устранению... России непоколебимо являются сохранение и укрепление здоровья населения на основе популяризации здорового образа жизни и обеспечения... |
|
Исследование мочи 4 Процесс образования мочи 4 Физические свойства... России. За это время существенно расширена номенклатура диагностических тест-полосок, существенно расширена область использования... |
|
Сравнительная характеристика натуральных киллерных клеток человека в норме и при раке легкого Работа выполнена в Республиканском государственном предприятии «Институт молекулярной биологии и биохимии им. М. А. Айтхожина» Комитета... |
|
При эксплуатации персональных компьютеров Инструкция предназначена для предотвращения неблагоприятного воздействия на человека вредных факторов, сопровождающих работы со средствами... |
|
В россии отмечают День космонавтики в ознаменование первого космического... Юрием Алексеевичем Гагариным. Праздник установлен указом Президиума Верховного Совета СССР от 9 апреля 1962 года. В этот день в 1961... |
|
Задача экскурсовода рассказать о влиянии никотина на изображенные органы человека Цель: профилактика подросткового табакокурения, пропаганда здорового образа жизни |
|
Меморандум №2 Комиссия по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных... Ьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований при Президиуме ран (далее в тексте — Комиссия) посвящен гомеопатии. Гомеопатия... |
|
Руководство образовательной организации Гаоу дпо "Институт развития образования", "Формирование здорового образа жизни, здорового питания" (24 часа), 24-26. 10. 2016 г |
|
Инструкция по поиску и спасанию в зоне авиационно-космического поиска... Организация поисково-спасательного обеспечения полетов в Южной зоне авиационно-космического поиска и спасания (акпс) |
|
Методические рекомендации по общей гигиене для самостоятельной работы... Производственная среда как часть окружающей человека внешней среды складывается из природно-климатических факторов и факторов, связанных... |