Koordynator laboratorium:

dr hab. Maciej Suski

e-mail: maciej.suski@uj.edu.pl

Czym jest proteom?

Słowo „proteom” pochodzi od określenia „PROTEin component of a genOME” i oznacza zbiór wszystkich białek organizmu/tkanki/komórki/kompartmentu komórkowego (np. mitochondria lub retikulum endoplazmatyczne). Ludzka komórka może zawierać ponad 2 miliony różnych izoform białek (tzw. proteoformy), budujących wszystkie szlaki metaboliczne czy ścieżki przekazywania sygnału wewnątrzkomórkowego.

Proteomika

Termin „proteomika” opisuje metody całościowej analizy złożonych mieszanin białek, takich jak lizaty komórkowe i ekstrakty tkankowe, w celu poszukiwania jakościowych i ilościowych zmian w proteomie. Ciągła dynamiczna zmiana ekspresji białek i ich modyfikacje potranslacyjne sprawiają, że identyfikacja zmian w całym proteomie jest trudnym wyzwaniem. Jednocześnie jednak taka kompleksowa analiza proteomu dostarcza dużej ilości danych pozwalających na określenie funkcji białka, scharakteryzowanie modyfikacji potranslacyjnych czy badania wzajemnych interakcji białek.

Proteomika w CDT-CARD

Laboratorium Proteomiki w ośrodku CDT-CARD Uniwersytetu Jagiellońskiego Collegium Medicum jest wyposażone wysoko rozdzielczy instrument Thermo Scientific Orbitrap Exploris 480 z interfejsem FAIMS Pro, sprzężony z system chromatografii cieczowej (HPLC) UltiMate 3000 oraz w wysokoczuły, niskorozdzielczy spektrometr Sciex 7500 System połączony z system chromatografii cieczowej Waters Acquity UPLC M-Class. Konfiguracja obydwu systemów pozwala na analizę białek za pomocą wszystkich nowoczesnych technik proteomiki opartych na spektrometrii mas (w zależności od potrzeb wykonywanych projektów), z metodą proteomiki nowej generacji (Next-Generation Proteomics, NGP) data independent acquisition (DIA) jako podstawową platformą roboczą. Dodatkowo, posiadane instrumenty pozwalają na implementację nowoczesnych, inteligentnych metod analitycznych jak MRM³ czy SureQuant™. W metodzie SureQuant™ akwizycja widm badanych peptydów inicjowana jest dzięki detekcji peptydów referencyjnych, co radykalnie upraszcza protokół analityczny w porównaniu do standardowo wykorzystywanych do tej pory metody analiz celowanych SRM czy PRM. Co więcej, wyjątkowo wysoka rozdzielczość instrumentu Exploris (480 000) umożliwia wykorzystanie pełni możliwości metod ilościowych opartych o znakowanie izobaryczne (TMT™ Isobaric Mass Tagging) zarówno do klasycznych oznaczeń ilościowych, jak i metod analizy proteomu pojedynczej komórki (single-cell proteomics). Instrumenty laboratorium dobrano tak, aby maksymalnie zwiększyć jakość uzyskiwanych danych i przepustowość metod proteomiki ilościowej, a jednocześnie zminimalizować czas niezbędny do optymalizacji protokołów pomiarowych.

Proteomika łącząca ekspresję genów z jej funkcjonalnymi konsekwencjami odgrywa ważną rolę w nowoczesnej medycynie molekularnej, m.in. w opracowywaniu i charakteryzowaniu nowych leków oraz nowatorskiej diagnostyce. Identyfikacja unikalnych zmian profili ekspresji białek lub nowych biomarkerów związanych z określonymi chorobami to jeden z najtrudniejszych, ale także najbardziej obiecujących celów współczesnej proteomiki klinicznej rozwijanej dla potrzeb medycyny spersonalizowanej w terapii chorób cywilizacyjnych.