Составлен самый подробный атлас белков человека — Naked Science
6 минут
Редакция

Составлен самый подробный атлас белков человека

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

screenshot-2017-05-15-10-45-26
©Wikipedia

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 2×10-18 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

 

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

28 февраля
75 минут
Редакция

Наверное, еще с того момента, как первые наши прапрапредки обрели сознание, человек боялся смерти и искал пути ее предотвратить или отсрочить. Древний человек жаждал утешения в представлениях о загробном мире, позже алхимики пытались изобрести зелья, которые помогли бы достичь бессмертия. С развитием науки ученые стремились понять, как работает наша смертность на клеточном уровне и еще глубже – и можно ли серьезно изменить отмеренный человеку век. Именно о теломерах часто говорят как о некоем секрете долголетия, том самом волшебном рычаге в ДНК, который может прибавить один-два десятка лет к нашей жизни. Так ли это?

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: