Идентификация протеоформ в результатах 2D электрофореза по предсказанным значениям величины изоэлектрической точки

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf html html (English)
Опубликован: Mar 30, 2023
DOI: https://doi.org/10.18097/BMCRM00191
Ключевые слова:
изоэлектрическая точка; 2D электрофорез; анализ протеформ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

А.В. Рыбина
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, 10

Аннотация

В работе рассмотрена возможность идентификации конкретных протеоформ белка с посттрансляционными модификациями (ПТМ) по данным анализа карт двумерного (2D) гель-электрофореза с использованием предсказания величины изоэлектрической точки белков (pI). Для предсказания значений pI использовали программу pIPredict 3, которая поддерживает широкий спектр химических и посттрансляционных модификаций. В качестве конкретных примеров рассмотрены 11 белков (альбумин, альфа-1-микроглобулин, аннексин А2, аполипопротеин Е, желудочная триацилглицероллипаза, митохондриальная изоцитратдегидрогеназа, кластерин, плазмин, протромбин, шаперон эндоплазматического ретикулума, S-аденозилметионинсинтаза 1-го типа), идентифицированных на шести картах 2D электрофореза. Рассмотрены различные варианты подбора гипотез с учётом доступной информации о конкретном белке: возможных сайтов модификации, особенностей процессинга, вариабельности аминокислотного состава. Полученные результаты свидетельствуют о том, что использование предсказания величины pI для белков с гипотетическими ПТМ может сформировать набор гипотез о том, какие конкретно протеоформы наблюдаются на картах 2D электрофореза.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Рыбина A. (2023). Идентификация протеоформ в результатах 2D электрофореза по предсказанным значениям величины изоэлектрической точки. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 6(1), e00191. https://doi.org/10.18097/BMCRM00191
Выпуск
Том 6 № 1 (2023)
Раздел
ПРОТОКОЛЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ПОЛЕЗНЫЕ МОДЕЛИ, ПРОГРАММЫ И СЕРВИСЫ

Библиографические ссылки

  1. Knorre, D.G., Kudryashova, N.V., Godovikova, T.S. (2009) Chemical and functional aspects of posttranslational modification of proteins. Acta Naturae, 1(3), 29-51. DOI
  2. Kiseleva, O.I., Lisitsa, A.V., Poverennaya, E.V. (2018) Proteoforms: methods of analysis and clinical prospects. Molecular Biology, 52(3), 335-349. DOI
  3. Naryzhny, S.N., Legina, O.K. (2019) Structural-functional diversity of p53 proteoforms. Biomeditsinskaya Khimiya, 65(4), 263-276. DOI
  4. Rabilloud, T., Charmont, S. (2000) Detection of proteins on two-dimensional electrophoresis gels. in proteome research: two-dimensional gel electrophoresis and identification methods. Principles and practice (T. Rabilloud eds), Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 107-126. DOI
  5. Skvortsov, V.S., Ivanova, Ya.O., Voronina, A.I. (2021) The bioinformatic identification of proteins with varying levels of post-translational modifications in experimental ischemic stroke in mice. Biomeditsinskaya Khimiya, 67(6), 475-484. DOI
  6. Skvortsov, V.S., Voronina, A.I., Ivanova, Y.O., Rybina, A.V. (2021) The prediction of the isoelectric point value of peptides and proteins with a wide range of chemical modifications. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 4(4), e00161. DOI
  7. Po, H.N., Senozan, N.M. (2001) The Henderson- Hasselbalch equation: its history and limitations. Journal of Chemical Education, 78, 1499-1503. DOI
  8. Halligan, B.D., Ruotti, V., Jin, W., Laffoon, S., Twigger, S.N., Dratz, E.A. (2004) ProMoST (protein modification screening tool): a web-based tool for mapping protein modifications on two-dimensional gels. Nucleic Acids Research, 32(suppl_2), W638-W644. DOI
  9. Frolov, A.I., Chankeshwara, S.V., Abdulkarim, Z., Ghiandoni, G.M. (2023) pIChemiSt ─ free tool for the calculation of isoelectric points of modified peptides. Journal of Chemical Information and Modeling, 63(1), 187-196. DOI
  10. Hoogland, C., Mostaguir, K., Appel, R.D., Lisacek, F. (2008) The World-2DPAGE constellation to promote and publish gel-base d proteomics data through the ExPASy server. Journal of Proteomics, 71(2), 245-248. DOI
  11. Naryzhny, S., Ronzhina, N., Zorina, E., Kabachenko, F., Klopov, N., Zgoda, V. (2022) Construction of 2DE patterns of plasma proteins: aspect of potential tumor markers. International Journal of Molecular Sciences, 23(19), 11113. DOI
  12. The UniProt Consortium (2021) UniProt: the universal protein knowledgebase in 2021. Nucleic Acids Research, 49(D1), D480-D489. DOI
  13. Repetto, O., De Re, V., Giuffrida, P., Lenti, M.V., Magris, R., Venerito, M., Steffan, A., Di Sabatino, A., Cannizzaro, R. (2021) Proteomics signature of autoimmune atrophic gastritis: towards a link with gastric cancer. Gastric Cancer, 24(3), 666-679. DOI
  14. Kamata, S., Yamamoto, J., Ohtani, H., Tosaka, Y., Yoshikawa, S., Akahoshi, N., Ishii, I. (2018) 2D DIGE proteomic analysis reveals fasting-induced protein remodeling through organ-specific transcription factor(s) in mice. FEBS Open Bio, 8(9), 1524-1543. DOI
  15. D'Hertog, W., Maris, M., Thorrez, L., Waelkens, E., Overbergh, L., Mathieu, C. (2011) Two-dimensional gel proteome reference map of INS-1E cells. Proteomics, 11(7), 1365-1369. DOI
  16. Golaz, O., Hughes, G. J., Frutiger, S., Paquet, N., Bairoch, A., Pasquali, C., Sanchez, J. C., Tissot, J. D., Appel, R. D., Walzer, C. (1993) Plasma and red blood cell protein maps: update 1993. Electrophoresis, 14(11), 1223-1231. DOI
  17. Sanchez, J.C., Appel, R.D., Golaz, O., Pasquali, C., Ravier, F., Bairoch, A., Hochstrasser, D.F. (1995) Inside SWISS-2DPAGE database. Electrophoresis, 16(7), 1131-1151. DOI
  18. Skvortsov, V.S., Rybina, A.V. (2022) The filtration of 2D electrophoresis data during creation of a learning set for prediction of the value of the isoelectric point of proteins. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 5(1), e00162. DOI
  19. Rath, A., Glibowicka, M., Nadeau, V.G., Chen, G., Deber, C.M. (2009) Detergent binding explains anomalous SDS-PAGE migration of membrane proteins. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(6), 1760-1765. DOI
  20. Sokolnikov, A.A., Kodentsova, V.M. (1999) Functional role of vitamin K. Voprosy Meditsinskoi Khimii, 45(6), 453-461.