PROTEOMIKA V MOLEKULÁRNÍ TOXIKOLOGII: IDENTIFIKACE POTENCIÁLNÍCH ČASNÝCH PROTEINOV ÝCH BIOMARKERŮ HEPATOKARCINOGENITY U KRYS
Vědecké články | 2005 | Chemické listyInstrumentace
Proteomika umožňuje odhalit molekulární změny v počátcích toxických a karcinogenních pochodů dříve než histopatologické metody.
Raná identifikace proteinových biomarkerů v játrech krys vystavených hepatokarcinogenu NNM by mohla zkrátit a zpřesnit toxikologické studie.
Cílem bylo monitorovat dynamiku jaterního proteomu u krys Wistar expozicí NNM ve vysoké dávce 20 mg kg−1 po sedmi týdnech s následnou osmnáctitýdenní regenerací.
Analýza proběhla v časových bodech jeden den, tři týdny a 25 týdnů od počátku expozice, aby se odhalily časné, subakutní i pozdní proteomické změny.
Dvourozměrná elektroforéza na gradientu pH 4–7 a následná separace SDS-PAGE v 10% gelu.
Fluorescenční barvení komplexním rutheniovým barvivem a skenování laserovým skenerem Molecular Imager FX.
Analýza proteinových skvrn kvantitativní software ProteomWeaver a identifikace pomocí MALDI TOF/TOF spektrometru Applied Biosystems 4700 Proteomics Analyzer.
NdYAG laser 355 nm, MS mód 20 kV, MS/MS mód 8 kV, kolizní energie 1 kV a databázové vyhledávání MASCOT ve Swiss-Prot.
Po jednom dni expozice bylo detekováno 13 proteinů s více než 1,7násobně zvýšenou expresí patřících k redoxní regulaci a odpovědi na buněčný stres, například peroxiredoxin 2 a superoxid dismutáza.
Ve třetím týdnu se přidala výrazná deregulace energetického metabolismu, reflektovaná změnami pyruvátkinasy a fruktosa 1,6 bisfosfatasy.
Po 25 týdnech byla u nádorové tkáně potlačena apoptotická odpověď (kaspasa-8, Rho GDP inhibitor) a přetrvávala dysregulace klíčových metabolických enzymů.
Integrace 2DE a MS umožňuje citlivou detekci časných proteinových markerů karcinogenity, které unikají konvenčním histologickým a biochemickým testům.
Identifikované biomarkery mohou sloužit k optimalizaci a zkrácení standardních karcinogenových studií a snížení počtu pokusných zvířat.
Validace kandidátních biomarkerů v dalších modelech může vést k univerzálnímu panelu predikčních proteinů pro různé toxiny.
Vývoj kvantitativních proteomických technik a pokroky v bioinformatice umožní paralelní sledování stovek proteinů v reálném čase.
Proteomický přístup odhalil specifické časné i pozdní změny proteomu jater krys vystavených hepatokarcinogenu NNM.
Metoda nabízí slibný nástroj pro včasné odhalení toxických a karcinogenních účinků chemických látek a doplňuje tradiční testovací strategie.
MALDI, LC/TOF, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceSCIEX
Souhrn
Význam tématu
Proteomika umožňuje odhalit molekulární změny v počátcích toxických a karcinogenních pochodů dříve než histopatologické metody.
Raná identifikace proteinových biomarkerů v játrech krys vystavených hepatokarcinogenu NNM by mohla zkrátit a zpřesnit toxikologické studie.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo monitorovat dynamiku jaterního proteomu u krys Wistar expozicí NNM ve vysoké dávce 20 mg kg−1 po sedmi týdnech s následnou osmnáctitýdenní regenerací.
Analýza proběhla v časových bodech jeden den, tři týdny a 25 týdnů od počátku expozice, aby se odhalily časné, subakutní i pozdní proteomické změny.
Použitá metodika a instrumentace
Dvourozměrná elektroforéza na gradientu pH 4–7 a následná separace SDS-PAGE v 10% gelu.
Fluorescenční barvení komplexním rutheniovým barvivem a skenování laserovým skenerem Molecular Imager FX.
Analýza proteinových skvrn kvantitativní software ProteomWeaver a identifikace pomocí MALDI TOF/TOF spektrometru Applied Biosystems 4700 Proteomics Analyzer.
NdYAG laser 355 nm, MS mód 20 kV, MS/MS mód 8 kV, kolizní energie 1 kV a databázové vyhledávání MASCOT ve Swiss-Prot.
Hlavní výsledky a diskuse
Po jednom dni expozice bylo detekováno 13 proteinů s více než 1,7násobně zvýšenou expresí patřících k redoxní regulaci a odpovědi na buněčný stres, například peroxiredoxin 2 a superoxid dismutáza.
Ve třetím týdnu se přidala výrazná deregulace energetického metabolismu, reflektovaná změnami pyruvátkinasy a fruktosa 1,6 bisfosfatasy.
Po 25 týdnech byla u nádorové tkáně potlačena apoptotická odpověď (kaspasa-8, Rho GDP inhibitor) a přetrvávala dysregulace klíčových metabolických enzymů.
Přínosy a praktické využití metody
Integrace 2DE a MS umožňuje citlivou detekci časných proteinových markerů karcinogenity, které unikají konvenčním histologickým a biochemickým testům.
Identifikované biomarkery mohou sloužit k optimalizaci a zkrácení standardních karcinogenových studií a snížení počtu pokusných zvířat.
Budoucí trendy a možnosti využití
Validace kandidátních biomarkerů v dalších modelech může vést k univerzálnímu panelu predikčních proteinů pro různé toxiny.
Vývoj kvantitativních proteomických technik a pokroky v bioinformatice umožní paralelní sledování stovek proteinů v reálném čase.
Závěr
Proteomický přístup odhalil specifické časné i pozdní změny proteomu jater krys vystavených hepatokarcinogenu NNM.
Metoda nabízí slibný nástroj pro včasné odhalení toxických a karcinogenních účinků chemických látek a doplňuje tradiční testovací strategie.
Reference
- Bandara LR a Kennedy S Drug Discovery Today 7, 411 (2002)
- MacGregor JT et al Fundam Appl Toxicol 26, 156 (1995)
- Görg A a Weiss W Proteome Research Two Dimensional Gel Electrophoresis and Identification Methods kap 4, 57 (2000)
- Medzihradszky KF et al Anal Chem 72, 552 (2000)
- Yergey AL et al J Am Soc Mass Spectrom 13, 784 (2002)
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
SYSTÉM PRACUJÍCÍ NA PRINCIPU DVOJROZMĚRNÉ KAPALINOVÉ CHROMATOGRAFIE PROTEINŮ JAKO ALTERNATIVA K DVOJROZMĚRNÉ GELOVÉ ELEKTROFORÉZE
2005|Bruker|Vědecké články
Chem. Listy 99, 952 − 956 (2005) Laboratorní přístroje a postupy LABORATORNÍ PŘÍSTROJE A POSTUPY kou pro porozumění buněčné odpovědi na úrovni proteinů. Proteomika představuje nové možnosti nejen pro laboratoře zabývající se studiem proteinů, ale i výzvu pro firmy zabývající…
Klíčová slova
proteinů, proteinůcem, cembyly, bylyproteiny, proteinylaboratorní, laboratornípostupy, postupypřístroje, přístrojeboheminu, boheminupůsobení, působenídvojrozměrné, dvojrozměrnérozměru, rozměruproteinových, proteinovýchhmotnostní, hmotnostníbuněk, buněkchromatofokusační
MALDI ZOBRAZOVACÍ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE PRO STUDIUM FYZIOLOGICKÝCH POCHODŮ V NÁDORECH
2016||Vědecké články
Chem. Listy 110, 106111(2016) Referát MALDI ZOBRAZOVACÍ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE PRO STUDIUM FYZIOLOGICKÝCH POCHODŮ V NÁDORECH ROMAN GURÁŇa,b, ONDŘEJ ZÍTKAa,b, MIGUEL ANGEL MERLOS RODRIGOa,b, VOJTĚCH ADAMa,b a RENÉ KIZEKa,b vá stále více výzkumných týmů. Zároveň dochází k vývoji instrumentace, např. ke…
Klíčová slova
maldi, maldinádorů, nádorůmsi, msistudium, studiumspojení, spojenílaserová, laserováhmotnostní, hmotnostnípro, proreferát, referátbyla, bylaspektrometrie, spektrometrieprsu, prsusklíčka, sklíčkaablace, ablacebiliverdin
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, proteomůjsou, jsoubuňce, buňceproteinové, proteinovéjediného, jedinéhopotřebu, potřebupoprvé, poprvéprotein, proteinspecifické, specificképroteiny
INTEGROVANÁ ŘEŠENÍ PRO PROTEOMICKÉ PRACOVNÍ POSTUPY - SIGMA-ALDRICH
2005|Merck|Vědecké články
Chem. Listy 99, 906 − 914 (2005) Referáty INTEGROVANÁ ŘEŠENÍ PRO PROTEOMICKÉ PRACOVNÍ POSTUPY – SIGMA-ALDRICH KLAUS HERICK 1. Úvod SIGMA-ALDRICH Chemie GmbH, Eschenstr. 5, D-82024 Taufkirchen, Německo [email protected] Proteomické analýzy zahrnují mnoho stupňů od izolace buněčných komponent, přes elektroforetickou…
Klíčová slova
referáty, referátypro, prokatalogové, katalogovéproteoprep, proteoprepodstranění, odstraněníčíslo, čísloigg, iggpryskyřice, pryskyřicetrypsinem, trypsinemalbuminu, albuminuphos, phosproteinu, proteinuprot, protprotilátkách, protilátkáchexprese