Динамическое отслеживание тканеспецифичных секреторных белков

Исследователи представили метод профилирования тканеспецифичных секреторных белков у живых мышей. Ожидается, что метод будет применим к различным тканям или моделям заболеваний для изучения биомаркеров или терапевтических мишеней, вовлеченных в развитие болезни. Исследование опубликовано в Nature Communications 1 сентября.

Секреторные белки, выделяемые в кровь, играют ключевую роль в физиологических системах. Они являются основными медиаторами межорганной коммуникации, а также служат биомаркерами и терапевтическими мишенями.

Предыдущие исследования анализировали кондиционированные среды культуральных моделей для идентификации специфичных для типа клеток секреторных белков. Однако эти модели часто не могут полностью воспроизвести сложность мультиорганных систем и, следовательно, недостаточно отражают биологическую реальность.

Эти ограничения послужили мотивацией для исследовательской группы под руководством Jae Myoung Suh и его коллег разработать методы, которые могли бы идентифицировать и определять характеристики тканеспецифичных секреторных белков во времени и пространстве.

Для решения этого пробела в методологии команда использовала ферменты proximity-labeling, такие как TurboID, для мечения секреторных белков в просвете эндоплазматического ретикулума с помощью биотина. Впоследствии меченные биотином секреторные белки легко обогащались с помощью аффинной очистки стрептавидином и могли быть идентифицированы с помощью масс-спектрометрии.

Чтобы продемонстрировать работу метода на живых мышах, исследователи доставили TurboID в печень мышей с помощью аденовируса. После введения биотина в плазме мышей успешно детектировались только секреторные белки печеночного происхождения. Интересно, что профиль меченных биотином белков, секретируемых печенью, явно отличался от профиля белков клеточных линий гепатоцитов.

Первый автор работы Kwang-eun Kim из Высшей школы медицинских наук и инженерии пояснил: «Белки, секретируемые печенью, значительно отличались от результатов моделей клеточных культур. Эти данные показывают ограничения моделей клеточных культур для изучения секреторных белков, а наша методика может преодолеть эти ограничения. Её можно использовать для открытия биомаркеров и терапевтических мишеней, которые более полно отражают физиологическое состояние».