Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up

ПРОТЕО́МИКА

  • рубрика

    Рубрика: Биология

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 27, 2015, стр. 625-626

Авторы: М. А. Карпова, Е. А. Пономаренко

ПРОТЕО́МИКА, на­уч­ное на­прав­ле­ние, пред­ме­том изу­че­ния ко­то­ро­го яв­ля­ет­ся вся со­во­куп­ность бел­ков в жи­вых ор­ганиз­мах, их мо­ди­фи­ка­ций и струк­тур­но-функ­цио­наль­ных осо­бен­но­стей. П. воз­ник­ла на ру­бе­же 20 и 21 вв. Её по­яв­ле­ние не­раз­рыв­но свя­за­но с дос­ти­же­ния­ми ге­но­ми­ки. Для обо­зна­че­ния бел­ко­во­го эк­ви­ва­лен­та ге­но­ма был пред­ло­жен тер­мин «про­те­ом» (по ана­ло­гии с тер­ми­ном «ге­ном»). Тра­ди­ци­он­но ис­сле­до­ва­ние бел­ков яв­ля­лось од­ним из раз­де­лов био­хи­мии, но по­сле рас­шиф­ров­ки ге­но­ма че­ло­ве­ка и ря­да др. ор­га­низ­мов поя­ви­лись но­вые вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ные ме­то­ды ана­ли­за бел­ков, ко­то­рые по­зво­ли­ли су­ще­ст­вен­но ус­ко­рить их ис­сле­до­ва­ния. Наи­бо­лее ши­ро­ко при­ме­няе­мым ме­то­дом иден­ти­фи­ка­ции бел­ков в про­те­ом­ных ис­сле­до­ва­ни­ях яв­ля­ет­ся масс-спек­тро­мет­рия в со­че­та­нии с вы­со­ко­эф­фек­тив­ной жид­ко­ст­ной хро­ма­то­гра­фи­ей и/или элек­тро­фо­ре­зом. Совр. ав­то­ма­ти­зир. тех­но­ло­гии по­зво­ля­ют иден­ти­фи­ци­ро­вать до не­сколь­ких ты­сяч бел­ков в од­ном экс­пе­ри­мен­те, при этом про­из­во­ди­тель­ность ана­ли­за по­сто­ян­но рас­тёт. За­да­ча ин­вен­та­ри­за­ции всех бел­ков жи­во­го ор­га­низ­ма на­мно­го слож­нее се­к­ве­ни­ро­ва­ния ге­но­ма, т. к. бел­ко­вый со­став ка­ж­дой отд. клет­ки ин­ди­ви­дуа­лен и по­сто­ян­но ме­ня­ет­ся в от­вет на внеш­ние и внутр. воз­дей­ст­вия. Кро­ме то­го, бла­го­да­ря аль­тер­на­тив­но­му сплай­син­гу и по­сттранс­ля­ци­он­ным мо­ди­фи­ка­ци­ям бел­ков, од­но­му ге­ну мо­жет со­от­вет­ст­во­вать мно­же­ст­во бел­ков.

П. тес­но взаи­мо­дей­ст­ву­ет с та­ки­ми дис­ци­п­ли­на­ми, как ин­те­рак­то­ми­ка, ис­сле­дую­щая взаи­мо­дей­ст­вия био­мо­ле­кул, ме­та­бо­ло­ми­ка, изу­чаю­щая со­во­куп­ность низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ных про­дук­тов об­ме­на ве­ществ в жи­вых ор­га­низ­мах, и био­ин­фор­ма­ти­ка, за­ни­маю­щая­ся хра­не­ни­ем и об­ра­бот­кой био­ло­гич. дан­ных.

От­дель­но вы­де­ля­ют кли­ни­че­скую П., за­да­чей ко­то­рой яв­ля­ет­ся раз­ра­бот­ка но­вых ди­аг­но­стич. тес­тов и по­иск бел­ко­вых ми­ше­ней для ле­кар­ст­вен­ных средств. П. вно­сит су­ще­ст­вен­ный вклад в ре­ше­ние фун­дам. про­блем био­ло­гии (ха­рак­те­ри­сти­ка ме­та­бо­лич. и сиг­наль­ных пу­тей, ви­до­вые и меж­ви­до­вые осо­бен­но­сти бел­ко­во­го со­ста­ва кле­ток и био­ло­гич. жид­ко­стей), а так­же прак­тич. за­дач здра­во­охра­не­ния (по­иск ле­кар­ст­вен­ных и ди­аг­но­стич. средств), с. х-ва и био­тех­но­ло­гии (про­те­ом­ный ана­лиз ге­не­ти­че­ски мо­ди­фи­ци­ров. ор­га­низ­мов). П. иг­ра­ет важ­ную роль в раз­ви­тии пер­со­на­ли­зи­ро­ван­ной ме­ди­ци­ны, вклю­чая ин­ди­ви­ду­аль­ный под­бор ле­кар­ст­вен­ной те­ра­пии, мо­ни­то­ринг и про­гно­зи­ро­ва­ние раз­ви­тия за­бо­ле­ва­ния у кон­крет­но­го па­ци­ен­та.

Пол­ная ин­вен­та­ри­за­ция всей со­во­куп­но­сти бел­ков че­ло­ве­че­ско­го ор­га­низ­ма в нор­ме и при па­то­ло­гии про­во­дит­ся в рам­ках ме­ж­ду­нар. про­грам­мы «Про­те­ом че­ло­ве­ка». На мо­мент на­ча­ла про­грам­мы в 2010 в рам­ках про­ек­тов «Про­те­ом плаз­мы кро­ви че­ло­ве­ка» и «Про­те­ом пе­че­ни че­ло­ве­ка» бы­ло иден­ти­фи­ци­ро­ва­но 2000 и 6500 бел­ков со­от­вет­ст­вен­но. Об­щее ко­ли­че­ст­во бел­ков че­ло­ве­ка с учё­том их разл. мо­ди­фи­ка­ций ори­ен­ти­ро­воч­но оце­ни­ва­ет­ся в диа­па­зо­не от 100 тыс. до 1 млрд.

Лит.: Wilkins M. R. а. о. From proteins to pro­teomes: Large scale protein identification by two-dimensional electrophoresis and arnino acid analysis // Biotechnology. 1996. Vol. 14. № 1; Ар­ча­ков А. И. Био­ин­фор­ма­ти­ка, ге­но­ми­ка и про­те­о­ми­ка – нау­ки о жиз­ни XXI сто­ле­тия // Во­про­сы ме­ди­цин­ской хи­мии. 2000. № 1; Wilkins M. R. а. о. Guidelines for the next 10 years of proteomics // Proteomics. 2006. Vol. 6. № 1; Cravatt B. F., Simon G. M., Yates J. R. The biological impact of mass-spectrometry-based proteomics // Nature. 2007. Vol. 450. № 7172; Wilm M. Quantitative pro­teomics in biological research // Proteomics. 2009. Vol. 9. № 20; Archakov A. I. а. о. Gene-centric view on the human proteome project: the example of the Russian roadmap for chromosome 18 // Ibid. 2011. Vol. 11. № 10.

Вернуться к началу