Модифицированные белковые структуры проанализированы с помощью контроля селективных реакций

Хотя существует ряд методик для изучения структурно-модифицированных белков, например рентгеновская кристаллография, ядерная магнитно-резонансная спектроскопия и другие методы спектроскопии, они не могут быть использованы для анализа сложных биологических образцов.

Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (Swiss Federal Institute of Technology, ETH; Цюрих, Швейцария) скомбинировали старое оборудование и современный подход к исследованиям протеома. Хорошо известные пищеварительные ферменты, такие как протеиназа К, были добавлены к образцу, который разделяет белки в зависимости от их структуры на более мелкие части, известные как пептиды. Фрагменты могут затем быть измерены с помощью метода, называемого контролем селективных реакций (КСР). Этот метод позволяет производить поиск различных пептидов и измерять их количество. На основе обнаруженных пептидов белки, которые изначально присутствовали в образце, могут быть выявлены и количественно определены.

В своем исследовании команда использовала различные методы, где аликвоты образца были подвергнуты анализу связывания тиофлавина T (ThT), круговому дихроизму и измерениям инфракрасной спектроскопии с помощью преобразования Фурье, а также были исследованы с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), чтобы подтвердить образование амилоидных фибрилл. Для анализа ThT флуоресцентная эмиссия была записана на 484 нм с помощью флуоресцентного спектрофотометра Cary Eclipse Fluorescence Spectrophotometer, (Agilent Technologies Inc .; Лавеленд, Колорадо, США). Измерения с помощью инфракрасной спектроскопии с использованием преобразования Фурье проводились на 1720× спектрометре (PerkinElmer Life Sciences; Уолтем, штат Массачусетс, США).

Исследователи разработали тест, чтобы определенным образом измерять нормальные и измененные версии белка альфа-синуклеин в сложных, неочищенных образцах, таких как кровь или спинномозговая жидкость. Полагают, что альфа-синуклеин с измененной структурой вызывает болезнь Паркинсона. Патологические структурные разновидности скапливаются с себе подобными, чтобы сформировать амилоидные фибриллы, которые вредят нервным клеткам. С помощью теста ученым удалось измерить точное количество патогенного и непатогенного альфа-синуклеина непосредственно в сложных образцах. Испытание также дает информацию о структуре белка.

Паола Пикотти (Paola Picotti), доктор философии, профессор биологии белковых сетей и старший автор исследования, говорит: “Поскольку новый метод позволяет нам определять обе структуры белка альфа-синуклеина в большом разнообразии образцов, можно было бы использовать это для разработки новых биомаркеров данного заболевания в будущем. Число случаев амилоидоза, заболевания, которое развивается в связи с изменением белковых структур, с каждым годом увеличивается". Это исследование было опубликовано 14 сентября 2014 года в журнале Nature Biotechnology.

Ссылки по теме:
Swiss Federal Institute of Technology
Agilent Technologies
PerkinElmer Life Sciences