Составлен самый подробный атлас белков человека

Исследователи из Швеции и Великобритании представили новый атлас человеческих белков, локализация ряда из которых была неизвестна.

3 429
Выбор редакции

Изучение того, где биополимеры, например белки, находятся в организме, важно для понимания их функций и разработки новых терапевтических стратегий. Белки — цепочки из 20 аминокислот и их остатков с молекулярной массой 17–10 000 килодальтон. В зависимости от состава (возможно около 2x10-18 комбинаций), они участвуют в формировании цитоскелета, организации клеточного цикла, катализе биохимических реакций, обмене веществ. Несмотря на распространенность и значимость, локализация белков в клетках человека изучена недостаточно. Ранее ученым удалось составить атласы протеома для эмбриональных стволовых клеток мышей, «бессмертных» раковых клеток человека HeLa и гепатоцитов крыс.

 

Чтобы восполнить пробел, сотрудники Королевского технологического института, Кембриджского университета и других учреждений изучили 56 линий человеческих клеток зародышевых тканей. На первом этапе путем секвенирования РНК они выбрали 22 линии, суммарная экспрессия генов, кодирующих белки, в которых составила 84 процента. Затем с помощью конфокального микроскопа и 13 993 флуоресцирующих антител ученые оценили распределение белков. Всего авторы получили 82 152 изображения, к анализу которых привлекли гражданских ученых — участников Project Discovery игры EVE Online. Таким образом, они локализовали 12 003 белка, которые отнесли к 30 внутриклеточным структурам.

 

Связь всех внутриклеточных структур (E), отдельных внутриклеточных структур (F) и межкомпартментных взаимодействий (G) по критерию локализации белков / ©Peter J. Thul et al., Science, 2017

Связь всех внутриклеточных структур (E), отдельных внутриклеточных структур (F) и межкомпартментных взаимодействий (G) по критерию локализации белков / ©Peter J. Thul et al., Science, 2017

 

Для 6341 белка исследователи уточнили данные, известные по аннотации в рамках GO terms, местоположение остальных было показано впервые. Категоризация белков по 13 основным органеллам позволила прояснить их функции. Так, наиболее выраженной во всех образцах оказалась экспрессия белков в ядре, ядрышке, митохондриях и эндоплазматическом ретикулуме, что подчеркивает их роль в выживании клеток. Белки, которые группа отнесла к «обогащенным» и «усиленным» (с уровнем экспрессии в пять раз больше, чем в остальных клетках или в среднем), были представлены в мембране, цитоскелете и везикулах. Вероятно, последние могут обеспечивать межклеточную коммуникацию и адаптацию.

 

Проверка наблюдений проводилась методами классической (для ранее аннотированных в Cell Atlas) и модифицированной масс-спектрометрии hyperLOPIT на основе изотопных меток и многомерной статистики. Техника hyperLOPIT применялась на линии клеток остеосаркомы человека (U-2 OS). За счет сравнения с профилями локализации 5020 других белков ученые сумели отнести 1971 белок к одной или нескольким из 12 внутриклеточных структур. Уникальные позиции при этом были зафиксированы для 1426 из 3626 белков, 799 из которых впоследствии вошли в новый атлас, доступный на сайте проекта. По словам авторов, он имеет большое значение для фундаментальной науки и медицины.

 

Статья опубликована в журнале Science.

 

Ранее биологи составили атласы пренатального развития и длинных некодирующих РНК человека.

3 429

Комментарии
Аватар пользователя Netbook
Вчера
Не пишут в России заголовки новостей, начинающиеся с "...
Аватар пользователя Дмитрий Сливкин
Вчера
Класс! Надо беречь красоту


Аватар пользователя Евгений Зиновьев
Вчера
Вау, ты чего куришь то, дядя? Такого отборного...
Комментарии

Быстрый вход

или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Вы сообщаете об ошибке в следующем тексте:
Нажмите Отправить ошибку