Учёные создали атлас липидов живых организмов

Международная группа исследователей создала стандартизированный атлас липидов (липидом), чтобы ускорить изучение этих молекул. Основные биологические функции липидов включают формирование клеточных мембран, накопление и производство энергии, а также регуляцию клеточных сигналов.

Точное определение различных молекулярных видов липидов — процесс, названный авторами "LipoQuality" — важно для понимания их функций в физиологии и болезнях, а также для открытия новых биологически активных липидов с терапевтическим потенциалом. Дисрегуляция липидного метаболизма связана с такими заболеваниями, как ожирение, атеросклероз, инсульт, гипертензия и диабет.

Для анализа липидных метаболитов использовался мощный метод жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (LC-MS/MS). Исследователи применили передовые технологии LC-MS/MS и биоинформатики, чтобы расшифровать информацию о фрагментации липидов в масс-спектрах и создать высокоточный атлас с оценочной частотой ложных открытий всего 1–2%.

Было проанализировано 1056 биологических образцов из различных источников: человеческая кровь, ткани мышей, другие клетки млекопитающих, водоросли и растения. Для всестороннего извлечения информации о липидах из больших данных масс-спектрометрии была разработана нецелевая платформа липидомики, упакованная в программное обеспечение MS-DIAL 4.

В результате работы был составлен каталог из 8051 различных липидов, распределённых по 117 категориям. Также авторы создали комплексную базу данных структур липидов с их масс-спектральными свойствами (время удерживания, сечение столкновения, паттерн массовой фрагментации). Этот продукт опубликован как "атлас липидома".

Хироши Цугава, первый автор статьи в Nature Biotechnology: «Мы обнаружили ряд интересных фактов о липидах в разных тканях и считаем, что наше исследование, раскрывающее структуру ранее неизвестных липидов, позволит выявить новые липидные пути при интеграции с другими омиксными данными, такими как протеомика и геномика».

Макото Арита, руководитель исследовательской группы: «Наша работа направлена на понимание молекулярных механизмов, с помощью которых специфические структуры липидов вызывают свои биологические функции. Эта нецелевая платформа липидомики — мощная технология для беспристрастной визуализации липидных сетей и откроет новые возможности для обнаружения потенциальных связей между метаболизмом липидов и биологическими фенотипами».

Термин "LipoQuality" (от «липид» и «качество») подчёркивает, что для здоровья и болезней важна не только количество, но и качество, то есть молекулярное разнообразие липидов.