Составлен самый подробный атлас белков человека — Naked Science
15.05.2017
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.
Вчера, 11:33
Ольга Иванова

В погребальной урне возрастом около четырех тысяч лет, обнаруженной на территории современной Венгрии, археологи нашли останки беременной женщины с трагической судьбой.

Позавчера, 10:00
Сергей Васильев

Ученые обнаружили материал, способный становиться то изолятором, то проводником — в зависимости от приложенного давления.

Вчера, 11:45
Ольга Иванова

При помощи искусственного интеллекта ученые смогли выявить факторы, предсказывающие суицидальное поведение у подростков и студентов. Одним из них оказались проблемы с самооценкой.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: