LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

PROTEOMIKA JAKO KOMPLEXNÍ PŘÍSTUP KE STUDIU FYZIOLOGICKÝCH REGULACÍ U BAKTERIÍ

Vědecké články | 2005 | Chemické listyInstrumentace
HPLC
Zaměření
Proteomika
Výrobce

Souhrn

Význam tématu


Proteomika představuje klíčový nástroj komplexní molekulární biologie umožňující sledovat současnou přítomnost, identitu a kvantitu většiny proteinů v bakteriálních buňkách. V kontextu rostoucího množství sekvenačních dat napomáhá přiřazovat funkce genům, mapovat regulační sítě a porozumět mechanismům virulence, metabolické diferenciace či rezistence k antibiotikům.

Cíle a přehled článku


Cílem přehledu je seznámit s experimentálními strategiemi a aplikacemi proteomiky v mikrobiologii. Autoři shrnují rozdíl mezi popisnou a dynamickou proteomikou, představují subproteomy, volbu fyziologických podmínek pro kultivaci a věnují se významu analýzy posttranslačních modifikací.

Použitá metodika a instrumentace


Popisné i kvantitativní studie vyžadují kombinaci následujících technik:
  • Dvojrozměrná elektroforéza s IPG proužky (pH 4–7, užší pH rozsahy pro subproteomy)
  • Hmotnostní spektrometrie (identifikace proteinů a lokalizace posttranslačních modifikací)
  • Diferenciální centrifugace (oddělení membránových a cytoplazmatických frakcí)
  • Afinitní chromatografie (izolace ligand-vazebných či fosfoproteinů)
  • Chemostat a kultivace na skleněných kuličkách (reproducibilní submersní kultivace Streptomyces)
  • Radioaktivní značení proteinů (sledování dynamiky exprese a fosforylace)
  • Dvojhybridový systém (mapování protein–protein interakcí)

Hlavní výsledky a diskuse


Autoři rozlišují dva přístupy:
  • Popisná proteomika – identifikace proteinů dělených 2D elektroforézou a MS; vyžaduje znalost genomu.
  • Dynamická (kvantitativní) proteomika – sledování expresních profilů v čase a prostoru; umožňuje rekonstrukci regulačních sítí.
Subproteomy (membránový, ribosomální, fosfoproteom) vedou k lepšímu rozlišení a zkoncentrování sledovaných proteinů. Příklady aplikací:
  • Studium biosyntézy antibiotik u Streptomyces – vztah biochemické a morfologické diferenciace při kultivaci na kuličkách.
  • Analýza virulence patogenů (Mycobacterium tuberculosis, Francisella tularensis, Neisseria meningitidis).
  • Charakterizace posttranslačních modifikací (fosforylace EF-Tu, acylace toxinu Bordetella pertussis).

Přínosy a praktické využití metody


Proteomika umožňuje:
  • Rychlou identifikaci a kvantifikaci bakteriálních proteinů za různých fyziologických stavů.
  • Objevení proteomových signatur charakterizujících stresové či diferenciční procesy.
  • Mapování regulačních sítí a interakcí protein–protein.
  • Podporu biotechnologických aplikací – optimalizace výroby antibiotik, vakcín a biologicky aktivních sloučenin.
  • Detekci nových virulentních faktorů a cílových míst pro terapeutika.

Budoucí trendy a možnosti využití


Rychlý rozvoj bioinformatiky a hromadných dat umožňuje integrovat proteomiku s genomikou, transkriptomikou a metabolomikou. Směřuje se k systémové biologii, kde se modelují komplexní regulační sítě a dynamika buněčných procesů. Autom atizované vysokokapacitní platformy budou doplňovat cílené studie subproteomů v akademických i průmyslových laboratořích.

Závěr


Mikrobiální proteomika je vysoce dynamická disciplína, která spojuje zkušenosti z biochemistry, fyzikálních metod a matematického modelování. Umožňuje důkladné zkoumání bakteriálních fyziologických stavů, virulence a metabolické regulace. Další rozvoj metod a jejich integrace napomůže vytvářet komplexní modely buněčné funkce a podpoří inovace v biotechnologiích a medicíně.

Reference


1. Collinsová M., Jiráček J.: Chem. Listy 98, 1112 (2004)
2. Washburn M.P., Yates J.R.: Curr. Opin. Microbiol. 3, 292 (2000)
3. Cash P.: Electrophoresis 21, 1187 (2000)
4. Cordwell S.J. et al.: Proteomics 1, 461 (2001)
… (další dle původního článku zkráceně)

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
SOUČASNÝ VÝVOJ V PROTEOMICE
SOUČASNÝ VÝVOJ V PROTEOMICE
2004||Vědecké články
Chem. Listy 98, 1112 − 1118 (2004) Referáty SOUČASNÝ VÝVOJ V PROTEOMICE které jsou genomem v průběhu života buňky exprimovány a následně modifikovány. Termín se rovněž používá v méně obecném smyslu pro vyjádření proteinového složení organismu, orgánu, tkáně nebo tělesné…
Klíčová slova
referáty, referátyproteinů, proteinůproteomika, proteomikaidentifikaci, identifikaciproteomiky, proteomikyproteinu, proteinumůže, můžebýt, býtgenomem, genomemčipů, čipůobou, oboupři, přiimobilizovanými, imobilizovanýmiproteomickou, proteomickoumultidimenzionální
PROTEOMIKA V POSTGENOMOVÉ DOBĚ
PROTEOMIKA V POSTGENOMOVÉ DOBĚ
2005||Vědecké články
Chem. Listy 99, 886 − 889 (2005) Referáty PROTEOMIKA V POSTGENOMOVÉ DOBĚ ných typů či vnitřního prostředí organismu, které se mění v závislosti na stárnutí, při adaptaci na změny vnějšího prostředí a v průběhu nemoci. Proteiny jsou stále pozměňovány. Navazují…
Klíčová slova
referáty, referátypeptidů, peptidůhmotnostní, hmotnostníproteinů, proteinůproteomu, proteomuproteomů, proteomůbuňce, buňcejsou, jsouproteinové, proteinovéjediného, jedinéhopoprvé, poprvépotřebu, potřebuprotein, proteinspecifické, specifickézaložená
METODICKÉ PŘÍSTUPY SOUČASNÉ FOSFOPROTEOMOVÉ ANALÝZY
Chem. Listy 99, 922 − 929 (2005) Referáty METODICKÉ PŘÍSTUPY SOUČASNÉ FOSFOPROTEOMOVÉ ANALÝZY cesech řadí vůbec k nejdůležitějším a co do počtu k nejčastějším modifikacím proteinů. O jejím významu svědčí vyčlenění speciálního podoboru proteomové analýzy – fosfoproteomiky, která zkoumá veškeré…
Klíčová slova
fosfopeptidů, fosfopeptidůreferáty, referátyfosfatasou, fosfatasoufosfoproteinů, fosfoproteinůpeptidů, peptidůfosforylace, fosforylacefosfoproteomové, fosfoproteomovéfosfátové, fosfátovéimac, imaczáporných, zápornýchjsou, jsoujejich, jejichpro, proiontů, iontůpeptidu
PROTEOMICKÝ PRŮVODCE
PROTEOMICKÝ PRŮVODCE
2005||Vědecké články
Chem. Listy 99, 883 − 885 (2005) Referáty PROTEOMICKÝ PRŮVODCE Ústav analytické chemie AV ČR, Veveří 97, 611 42 Brno, Česká republika [email protected] ře v důsledku různých přístupů jednotlivých autorů působí poněkud roztříštěně, pokusil jsem se v tomto článku shrnout…
Klíčová slova
proteomika, proteomikabílkovin, bílkovinpotom, potomreferáty, referátysměsi, směsibílkovina, bílkovinadaná, danáizolována, izolovánavzniklých, vzniklýchmolekulové, molekulovézabývá, zabývákdy, kdynejprve, nejprvehmotnosti, hmotnostispektrometrií
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.