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). 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.

Usługi badawcze w Laboratorium Proteomiki CDT-CARD

Platforma Orbitrap Exploris 480 (Thermo):

Analizy całościowe proteomu (proteome-wide):

Metoda klasyczna DDA (tzw. shotgun proteomics) w wariantach:

• label-free
• znakowanie izobaryczne (TMT, iTRAQ)

Metoda DIA (tzw. Next-Generation Proteomics, NGP)

• label-free

Analizy celowane proteomu (targeted) w wariantach:

• PRM (tzw. Parallel-Reaction Monitoring)
• SureQuant

Platforma QTRAP 7500 (Sciex):

Analizy celowane proteomu (targeted):

• MRM (tzw. Multiple-Reaction Monitoring)
• MRM³

Platforma timsUltra AIP:

Analizy proteomu pojedynczej komórki i proteomika przestrzenna

• dda-PASEF
• dia-PASEF
• diagonal-PASEF

Schemat analizy proteomicznej realizowanej w Laboratorium Proteomiki CDT-CARD:

Proteomika w CDT-CARD

Laboratorium Proteomiki w Centrum 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, wysokoczuły, niskorozdzielczy spektrometr Sciex 7500 System połączony z system chromatografii cieczowej Waters Acquity UPLC M-Class oraz hybrydowy spektrometr timsUltra AIP wyposażony w pompę chromatograficzną Evosep Eno. Konfiguracja 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. Wysoka rozdzielczość instrumentu Exploris (480 000) umożliwia wykorzystanie pełni możliwości metod ilościowych opartych o znakowanie izobaryczne (TMT, iTRAQ). Wysoka czułość instrumentu timsUltra AIP pozwala na analizy w technikach proteomiki pojedynczej komórki (single-cell proteomics, SCP) oraz proteomiki przestrzennej (spatial proteomics, SP). Do ich implementacji wykorzystywana jest stacja robocza cellenONE, pozwalająca na przygotowanie próbek w bardzo małych ilościach dostępnego materiału.

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.

fot. na stronie głównej laboratoriów – OPI PIB