Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В данной работе проводили масс-спектрометрическое протеомное профилирование (с использованем двумерного фракционирования, панорамного и таргетного сканирования) клеточной линии HepG2. Целью работы была оценка возможности использования 2D фракционирования в качестве "золотого стандарта" протеомики, то есть для полного покрытия протеома отдельного организма/ткани/клеточной линии/хромосомы. На данном этапе в качестве объекта исследования использовали протеом хромосомы 18, транслирующийся в клеточной линии HepG2. По итогам проведенных экспериментов было идентифицировано 111 белков, кодируемых 18 хромосомой человека. Идентифицированные белки составляют 42% протеома и 75% зарегистрированного транскриптома 18 хромосомы человека. Двумерное фракционирование пептидов увеличивает чувствительность масс – спектрометрических методов, однако при дополнительных манипуляциях с пробой происходят также неизбежные потери. С использованием метода панорамного сканирования было идентифицировано 55 белков. Применение метода таргетного сканирования позволило выявить дополнительно 56 белков, которые не выявляются в случае панорамного анализа. Однако 17 идентификаций были сделаны исключительно методом панорамного анализа. Это говорит о том, что протеотипические пептиды, выбранные для таргентного анализа в качестве внутреннего стандарта (SIS) не отвечают поставленным требованиям. Сравнение транскриптомных и протеомных данных позволило сформировать выборку из 57 пептидов, соответствующие белкам, которые в нашем исследовании не были обнаружены, однако показано наличие их транскриптов в данной клеточной линии. Анализ предела чувствительности выборки из 57 пептидов показал, что предел детекции данных пептидов на 2 порядка выше по сравнению с пептидами, которые были идентифицированы в работе.

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Проведен поиск оптимального уровня отсечения по уровню экспрессии транскриптов для получения наиболее полного и достоверного транскриптомного профиля. Наибольше покрытие генома хромосомы достигается при уровне отсечения >0. Из анализируемых трех технологий выбрали две: секвенирование на Illumina и ONT, которые хорошо дополняют друг друга в части непересекающихся транскриптов и позволяют зарегистрировать полный геном хромосомы 18. Совместное использование двух технологий (RNAseq и ONT) позволяет выявить 98-100% транскриптов генома восемнадцатой хромосомы при уровне отсечения >0. Было показано, повышение уровня отсечения приводит к снижению общей части транскриптов, детектированными тремя технологиями. В клеточной линии HepG2 при уровне отсечения >0 тремя платформами было зарегистрировано 138 транскриптов, что составляет 50% от генома 18 хромосомы, а при уровне отсечения >1 число общих транскриптов падает до 48 (20% генома хромосомы). Аналогичная картина сохраняется для печени. На примере стандартного набора UPS1 мы убедились, что концентрирование большого объёма образца до детектируемых концентраций решает проблему чувствительности. Анализ белков UPS1 показал, что чтобы зарегистрировать все белки, кодируемые 18 хромосомой человека необходимо, чтобы они все присутствовали в смеси в концентрации 10-9 М или 6*107 копий/клетку. Было показано, что, начиная с концентрации 10-10 М, начинается потеря части белков, хотя они и присутствуют в образце. На примере протеомного профилирования было показано, что применение всех 4 технологий протеомного анализа (1D Shotgun, 1D SRM, 2D Shotgun, 2D SRM) позволяет идентифицировать 50% белков, кодируемых 18 хромосомой и достичь покрытия зарегистрированного протеома на 50%. Однако для идентификации «missing» белков в клетках печени данного уровня чувствительности протеомных технологий недостаточно.

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Проведен анализ протеомного состава различных клеточных линий человека различной тканевой принадлежности, в том числе аденокарциному грудной железы, лимфому Беркитта, рак простаты, острую лейкемию, колоректальный рак: SW-620, SKBR3, HL-60, Molt-4, PC-3, Daudi, CCRF-CEM, BT-474, LN-CAP, DU-145, MDA-MB-231, U937, HCT, HBL-100, huh-7, HT-29, Raji, Kasumi, THP-1. Было показано, что вариабельность охвата экспрессируемых генов в результатах транскриптомного профилирования тканей печени трех доноров с использованием трех технологий Illumina RNA-Seq, qPCR и ONT составила не более 5%.Применение технологии Illumina RNA-Seq (при FPKM > 0) позволило получить максимальное покрытие транскриптома в образцах ткани печени человека за счет обнаружения по крайней мере одного транскрипта, соответствующего каждому из примерно 96% кодирующих белок генов в геном человека, что верно для наборов генов, расположенных на каждой хромосоме человека. Для сравнения, ONT (TPM > 0) покрывало только 65% транскриптома для тех же образцов. Таким образом, для анализа клеточной линии HepG2 наиболее полное покрытие транскриптома обеспечивалось комбинацией двух технологий (Illumina RNA-Seq и ONT), тогда как для достижения максимального покрытия транскриптома ткани печени использовалась одна технология Illumina RNA-Seq.