Составлен самый подробный атлас белков человека — Naked Science
15.05.2017, 07:56
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

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.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

13:43
1 минута
Илья Ведмеденко

Разработанный компанией Otto Aviation самолет Celera 500L, по некоторым данным, совершил первый полет.

Вчера, 21:43
5 минут
Денис Гордеев

Разработчики российской соцсети рассказали о нововведениях.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

Вчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

13:43
1 минута
Илья Ведмеденко

Разработанный компанией Otto Aviation самолет Celera 500L, по некоторым данным, совершил первый полет.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

[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: