Материалы портала «Научная Россия»

Президиум РАН: Протеомика как исследование белковой машины организма.

Президиум РАН: Протеомика как исследование белковой машины организма.
Картирование протеома - ключ к решению задач клинической медицины.

На заседании Президиума РАН 17 мая 2016 года академик Александр Иванович Арчаков сделал научное сообщение «Международный проект «Протеом человека» и участие в нем российских ученых». Эта программа «Протеом человека» — логическое продолжение программы «Геном человека», которую экс-президент США Билла Клинтон назвал «Таблицей Менделеева для биологии и медицины». (В программе «Геном человека» Россия не участвовала.) В идеале программа «Протеом человека» должна бы идентифицировать все белки, закодированные в геноме.

По образному сравнению докладчика, геном — это эскиз некой конструкции, транскриптом — это ее чертеж, а протеом — это сама конструкция. А собственно ген — это носитель информации.

Белок — это та рабочая молекулярная машина, которая в организме выполняет практически все функции. В настоящее время немало специалистов сомневаются в том, что одно только полное прочтение генома человека решит все проблемы медицины. Ключ к диагностике и лечению болезней человека – в идентификации белковых факторов, определяющих нарушения в работе организма и установления соответствия этих белков определенным генам и функции их экспрессии.

Название изображения

Российские ученые выразили намерения участвовать в международном проекте «Протеом человека». При этом наша страна входит в шестерку первых стран-организаторов этого проекта, официально стартовавшего в 2010 году. (Не очень понятно, как это получилось)

Конечной целью проекта «Протеом человека» ряд мировых специалистов считает идентификацию всех белков, закодированных в геноме. Мы до сих пор не знаем, какие гены в геноме кодируют многие белки: отсутствуют доказательства для трансляции 8000 генов и слабые доказательства есть для 5000 генов. Кроме того, в каждом организме существует великое множество различных модифицированных белков. По оценке докладчика, в организме человека с учетом модифицированных форм, одновременно присутствуют около 6 миллионов белков.

Название изображения

Протеомные технологии, лежащие в основе протеомики — это предмет особых дискуссий специалистов. Когда занимаешься идентификацией белков в организме и ищешь соответствия между пептидами и генами, нужно быть уверенным в том, что эта идентификация корректна. Испытания показали хорошую точность масс-спектрометрии в процессе идентификации. Успех проекта «Протеом человека» будет определяться количеством белков, для которых известны высококачественные спектры, подтверждающие экспрессию белков на уровне протеома. Затем, следуя геноцентричной концепции, следует установить соответствие между пептидами и генами.

Разработка базовых понятий протеомики — это одна из наиболее важных задач начального этапа проекта. Докладчик предложил следующие параметры количественной оценки протеома:

— «ширина» — это количество видов белков, как модифицированных, так и не модифицированных в образце;

— «глубина» — это количество копий молекул белка каждого вида в образце;

Размер протеома — это совокупность ширины и глубины, а сам протеом организма представляет собой констелляцию протеомов его органов и тканей.

Название изображения

С точки зрения многих специалистов, плазма крови представляет собой репрезентативную совокупность белковых молекул. Однако количество их до сих пор неизвестно — одних только «высококопийных» белков плазмы крови, по утверждению докладчика, идентифицировано около 2000. С количественной точки зрения концентрация белка в плазме крови, зависит от динамической реакции организма на окружающую среду.

На сегодняшний день в выполнении проекта участвует более 20 стран (США, Канада, Корея, Китай и др.), усилия которых направлены на измерение белков, кодируемых 25 хромосомами человека (22 соматических, 2 половые хромосомы — Х иY, и митохондриальная хромосома). В качестве основного объекта идентификации соответствия ген-белок в международном проекте российские ученые выбрали 18-ю хромосому человека (286 генов), ставя себе задачей определение размеров протеома хромосомы в трех типах биологического материала — клетках печени человека, клеточной линии гепатоцеллюлярной карциномы HepG2 и плазмы крови.

Систематическое картирование протеома имеет огромное значение для решения задач клинической медицины. Эти данные могут быть впоследствии востребованы при создании и верификации биомаркеров различных болезней.

На заседании Президиума был рассмотрен и ряд организационных вопросов.

академик александр иванович арчаков биомаркеры геном человека президиум ран протеом человека

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий