Использование 2D фракционирования в качестве "золотого стандарта" протеомики

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-15-00410

НазваниеИспользование 2D фракционирования в качестве "золотого стандарта" протеомики

Руководитель Арчаков Александр Иванович, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича" , г Москва

Конкурс №45 - Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-401 - Молекулярная и клеточная медицина

Ключевые слова протеомика, фракционирование, чувствительность, масс-спектрометрия, миссинг белки, HepG2

Код ГРНТИ76.03.31

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Россия с 2010 года участвует в крупнейшем проекте современности в области наук о жизни - проекте "Протеом человека"1,2. Задача проекта - идентифицировать как минимум один белок для каждого из более 20 тыс белок-кодирующих генов в геноме человека. За первый этап выполнения проекта российской командой осталось необнаруженными более 30% белков хромосомы 18 человека. Всего на выбранной для российской части проекта 18 хромосоме 3 276 белок-кодирующих генов. С использованием стандартного протокола пробоподготовки и направленного масс-спектрометрического анализа в период с 2010-2019 гг. в выбранных типах биоматериала (плазма крови, печень и клеточная линия HepG2) суммарно было обнаружено 98 белков. Мы предполагаем, что отсутствие найденных белков для других белок-кодирующих генов связано не с биологическими причинами (например, отсутствие экспрессии гена в выбранном типе биоматериала), а с техническими ограничениями методов протеомного анализа. Современные методы, даже наиболее чувствительные методы направленного масс-спектрометрического анализа, не позволяют детектировать белки, заведомо присутствующие в образце в концентрации менее 10-12М 4. Поскольку общее количество белков в организме человека по расчетам составляет несколько миллионов различных протеоформ 5,6, логично предположить, что большая часть белков недоступна для обнаружения вследствие недостаточной чувствительности методов 4, а также отсутствия реакции амплификации для белковых молекул 7. Эти основания делают задачу разработки новых методических решений для проведения высокочувствительного протеомного анализа крайне актуальной.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Вавилов Н.Э, Згода В.Г., Тихонова О.В., Фарафонова Т.Е., Шушкова Н.А., Новикова С.Е., Ярыгин К.Н., Радько С.П., Ильгисонис Е.В., Пономаренко Е.А., Лисица А.В., Арчаков А.И. Proteomic Analysis of Chr 18 Proteins Using 2D Fractionation Journal of Proteome Research, 19, 12, 4901–4906 (год публикации - 2020)
10.1021/acs.jproteome.0c00856

2. Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Шушкова Н.А., Пятницкий, Згода В.Г., Пономаренко Е.А., Лисица А.В., Григорьев А.И., Тутельян В.А., Арчаков А.И. МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ MRM АНАЛИЗ FDA-ВЕРИФИЦИРОВАННЫХ БЕЛКОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ЗДОРОВЫХ ДОБРОВОЛЬЦЕВ Биомедицинская химия, том 66, вып. 4, с. 294-316 (год публикации - 2020)
10.18097/PBMC20206604294

3. Ильгисонис Е.В., Вавилов Н., Пономаренко Е., Лисица А, Поверенная Е., Згода В., Радько С.П., Арчаков А. Genome of the single human chromosome 18 as a "gold standard" for its transcriptome Frontiers in Genetics, 2021, 12, 674534 (год публикации - 2021)
10.3389/fgene.2021.674534

4. Никита Вавилов, Екатерина Ильгисонис, Андрей Лисица, Елена Пономаренко, Татьяна Фарафонова, Ольга Тихонова, Виктор Згода, Александр Арчаков Number of Detected Proteins as the Function of the Sensitivity of Proteomic Technology in Human Liver Cells Current Protein and Peptide Science, 23(4), 290-298 (год публикации - 2022)
10.2174/1389203723666220526092941

5. Никита Вавилов, Екатерина Ильгисонис, Андрей Лисица, Елена Пономаренко, Татьяна Фарафонова, Ольга Тихонова, Виктор Згода, Александр Арчаков Deep proteomic dataset of human liver samples obtained by two-dimensional sample fractionation coupled with tandem mass spectrometry Data in Brief, 42, 108055 (год публикации - 2022)
10.1016/j.dib.2022.108055

6. Екатерина Ильгисонис, Елена Пономаренко, Светлана Тарбеева, Андрей Лисица, Виктор Згода, Сергей Радько, Александр Арчаков Gene-centric coverage of the human liver transcriptome: QPCR, Illumina, and Oxford Nanopore RNA-Seq Frontiers in Molecular Biosciences, 9, 944639 (год публикации - 2022)
10.3389/fmolb.2022.944639

Публикации