Olbaltumvielas, kas identificētas ar "pulverveida cukuru"

Izstrādāta jauna metode glikozilēto olbaltumvielu noteikšanai

Pirms mērīšanas masas spektrometrā paraugu jonizē, izmantojot elektriskās smidzināšanas metodi. © Aksels Grīšs
lasīt skaļi

Daudzus procesus mūsu ķermenī kontrolē sekojošās izmaiņas olbaltumvielās. Tādēļ to izsekošana ir ļoti svarīga mūsu organisma izpētei. Tagad zinātnieki ir snieguši vēl vienu būtisku ieguldījumu: Izmantojot jaunu metodi, viņi ir identificējuši vairāk nekā 6000 olbaltumvielu vietas dažādos audos, ko modificē, saistot ogļhidrātus ar atsevišķām aminoskābēm. Kā ziņo žurnāla "Cell" pētnieki, viņi tādējādi varētu radīt svarīgu pamatu labākai visu dzīves procesu izpratnei.

Neskaitāmi bioloģiskie mehānismi, piemēram, imūno aizsardzība, ieprogrammēta šūnu nāve vai slimību attīstība, ir balstīti uz faktu, ka pēc tam tiek mainīti atsevišķi olbaltumvielu, aminoskābju, bloki. Zinātnieki šo procesu sauc par posttranslācijas olbaltumvielu modifikāciju. Lai arī tehnoloģijas olbaltumvielu izpētes jomā pēdējos gados ir strauji attīstījušās, pētniekiem ir ierobežotas iespējas identificēt šādas modificētas olbaltumvielu vietas.

Viss uz cukura

Jo īpaši olbaltumvielu modifikācija ar glikozilāciju - ogļhidrātu saistīšanās ar atsevišķām aminoskābēm - lielākoties nebija izpētīta. Bet tas ir viens no vissvarīgākajiem olbaltumvielu modifikācijas mehānismiem un tam ir liela nozīme sarežģītu orgānu un organismu veidošanā. Ja olbaltumvielu modifikācija neizdodas vai notiek nekontrolēta, tas bieži izraisa tādas slimības kā Alcheimera slimība vai prionu slimība.

Pētnieki izstrādā jaunu metodi

Tagad Maksima Planka bioķīmijas institūta zinātnieki ir ieskicējuši šo jautājumu: viņi ir izstrādājuši uz masas spektrometriju balstītu metodi, kas ļauj identificēt N-glikozilēto olbaltumvielu vietas dažādos audos. N-glikozilēšana ir specifiska glikozilācijas forma, kurā ogļhidrāti saistās ar īpašu olbaltumvielu veidojošo bloku, aminoskābes asparagīnu - saīsināti ar “N”.

Jaunizstrādātās metodes pamatā ir filtra metode, kuru var izmantot, lai no bioloģiskā materiāla iegūtu pat grūti pieejamus proteīnus. Pētnieki apvienoja šo metodi ar augstas izšķirtspējas masas spektrometru izmantošanu, kas ļāva viņiem identificēt 6367 N-glikozilēto olbaltumvielu vietas. Turklāt viņi varēja izstrādāt noteiktas regulāri atkārtotas sadaļas, tā sauktos sekvenču motīvus, kas nākotnē varētu kalpot par modificētu olbaltumvielu atpazīšanas modeļiem. displejs

Alcheimera cēloņi takā

Pēc zinātnieku domām, šie atklājumi atspoguļo nozīmīgus sasniegumus proteomikā, jo tie palīdz labāk izprast procesus cilvēka ķermenī. Turklāt viņiem varētu būt arī galvenā loma slimību izpētē. Tādējādi pētniekiem izdevās noteikt dažas izmainītas olbaltumvielu vietas, kas saistītas ar dažādām slimībām: piemēram, viņi atklāja iepriekš nezināmas N-glikozilācijas vietas uz olbaltumvielām, kurām ir galvenā loma Alcheimera slimībā.

Tā kā N-glikozilācija ir iesaistīta daudzos procesos, kas tiek izjaukti Alcheimera slimības gadījumā, zinātnieki uzskata, ka šī olbaltumvielu modifikācijas forma tieši izraisa šo slimību vai vismaz tai ir izšķiroša ietekme uz tās gaitu. Tādējādi šī pētījuma rezultātiem varētu būt izšķiroša nozīme turpmākā slimības izpētē un tie var kalpot par pamatu iespējamām terapeitiskām pieejām, tā cerot uz Maksa Planka pētniekiem.

(MPG, 01.06.2010. - DLO)