Proteomika založená na aktivitě - Activity-based proteomics

Fluorofosfonát -rodamin (FP-Rhodamin) sonda založená na aktivitě pro profilování serinová hydroláza nadčeleď. V této sondě je fluorofosfonát reaktivní skupina (RG), protože se nevratně váže na aktivní místo serin nukleofil z serinové hydrolázy a značka je rodamin, fluorofor pro in-gel vizualizace.

Proteomika založená na aktivitěnebo profilování proteinů na základě aktivity (ABPP) je funkční proteomický technologie, která využívá chemické sondy reagující s mechanisticky příbuznými třídami enzymů.[1]

Popis

Základní jednotkou ABPP je sonda, která se obvykle skládá ze dvou prvků: reaktivní skupiny (RG, někdy nazývané „hlavice“) a tagu. Některé sondy mohou dále obsahovat vazebnou skupinu, která zvyšuje selektivitu. Reaktivní skupina obvykle obsahuje speciálně navržený elektrofil to se stává kovalentně - spojeno s a nukleofilní zbytky v Aktivní stránky aktivního enzym. Enzym, který je potlačeno nebo posttranslačně upraven nebude reagovat sondou založenou na aktivitě. Značka může být buď reportér, jako například fluorofor nebo afinitní štítek, jako je biotin nebo alkyn nebo azid pro použití s Huisgen 1,3-dipolární cykloadice (také známý jako klikněte na chemii ).[2]

Výhody

Hlavní výhodou ABPP je schopnost přímo sledovat dostupnost aktivního místa enzymu, místo aby byla omezena na množství proteinů nebo mRNA. S třídami enzymů, jako je serinové hydrolázy[3] a metaloproteázy[4] které často interagují s endogenními inhibitory nebo existují jako neaktivní zymogeny, tato technika nabízí cennou výhodu oproti tradičním technikám, které se spoléhají spíše na hojnost než na aktivitu.

Multidimenzionální technologie identifikace proteinů

V-gel ABPP pomocí sond s různými fluorofory ve stejné dráze k současnému profilování rozdílů v enzymových aktivitách

V posledních letech se ABPP kombinuje s tandemová hmotnostní spektrometrie umožňující identifikaci stovek aktivních enzymů z jednoho vzorku. Tato technika, známá jako ABPP-MudPIT (multidimenzionální technologie identifikace proteinů) je obzvláště užitečná pro profilování selektivity inhibitorů, protože účinnost inhibitoru může být testována proti stovkám cílů současně.

ABPP byly poprvé hlášeny v 90. letech 20. století při studiu proteáz.[5][6]

Viz také

Reference

  1. ^ Berger AB, Vitorino PM, Bogyo M (2004). „Profilování proteinů na základě aktivity: aplikace k objevování biomarkerů, zobrazování in vivo a objevování léků“. American Journal of Pharmacogenomics: Genomics-related Research in Drug Development and Clinical Practice. 4 (6): 371–81. doi:10.2165/00129785-200404060-00004. PMID  15651898. S2CID  18637390.
  2. ^ Speers AE, Adam GC, Cravatt BF (duben 2003). „Profilování proteinů na základě aktivity in vivo s použitím cykloadice azid-alkinu [3 + 2] katalyzovanou mědí (i)“. Journal of the American Chemical Society. 125 (16): 4686–7. doi:10.1021 / ja034490h. PMID  12696868.
  3. ^ Liu Y, Patricelli MP, Cravatt BF (prosinec 1999). "Profilování proteinů na základě aktivity: serinové hydrolázy". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 96 (26): 14694–9. Bibcode:1999PNAS ... 9614694L. doi:10.1073 / pnas.96.26.14694. PMC  24710. PMID  10611275.
  4. ^ Saghatelian A, Jessani N, Joseph A, Humphrey M, Cravatt BF (červenec 2004). "Sondy založené na aktivitě pro proteomické profilování metaloproteáz". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 101 (27): 10000–5. Bibcode:2004PNAS..10110000S. doi:10.1073 / pnas.0402784101. PMC  454150. PMID  15220480.
  5. ^ Kam CM, Abuelyaman AS, Li Z, Hudig D, Powers JC (1993). „Biotinylované izokumariny, nové inhibitory a činidla pro detekci, lokalizaci a izolaci serinových proteáz“. Biokonjugovaná chemie. 4 (6): 560–7. doi:10.1021 / bc00024a021. PMID  8305526.
  6. ^ Abuelyaman AS, Hudig D, Woodard SL, Powers JC (1994). „Fluorescenční deriváty difenyl [l- (N-peptidylamino) alkyl] fosfonátových esterů: syntéza a použití při inhibici a buněčné lokalizaci serinových proteáz“. Biokonjugovaná chemie. 5 (5): 400–5. doi:10.1021 / bc00029a004. PMID  7849068.