СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ПРОТЕОМИКИ В ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ (ОБЗОР)

DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2019-09-04
Номер журнала: 
9
Год издания: 
2019

В.А. Кутяков к.б.н., доцент, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: victor-koutjakov@yandex.ru Е.В. Харитонова к.фарм.н., ст. преподаватель, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: ekaterinav1201@gmail.com Р.Я. Оловянникова к.б.н., доцент, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: Olovyannikova2010@yandex.ru А.Б. Салмина д.м.н., профессор, кафедра биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии, ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск) E-mail: allasalmina@mail.ru

Экспрессия или модификация белков специфична для различных воздействий на организм. Интеграция протеомных методов (идентификация и количественное определение белков) в химико-токсикологический анализ (ХТА) представляется весьма перспективной. Представлен обзор со-временного состояния и перспектив применения методов протеомики в химико-токсикологическом анализе. Цель обзора: анализ возможности применения протеомных методов при проведении ХТА и формирование методологии принципиально нового направления диагностики – персона-лизированной аналитической токсикологии. Авторами предлагается новое направление в ХТА – персонализированная аналитическая токсиколо-гия.

Ключевые слова: 
биомаркеры
протеомика
токсикопротеомика
персонализированная аналитическая токсикология
химико-токсикологический анализ
Для цитирования: 
Кутяков В.А., Харитонова Е.В., Оловянникова Р.Я., Салмина А.Б. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ПРОТЕОМИКИ В ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ (ОБЗОР) . Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2019; (9): -https://doi.org/10.29296/25877313-2019-09-04

Список литературы: 
  1. Демидов Е.А., Пельтек С.Е. Протеомика // Вавиловский жур-нал генетики и селекции. 2014. Т. 18. № 1. С. 166–174 (Demidov E.A., Pel'tek S.E. Proteomika // Vavilovskij zhurnal genetiki i sele-kcii. 2014. T. 18. № 1. S. 166–174).
  2. Kobeissy F., Mouhieddine T. H., Nokkar A., Itanid M., Mouhied-dinee M., Zhanga Z., Zhuf R., Golda M. S., Wanga K. K., Mechref Y. Recent updates on drug abuse analyzed by neuroproteomics stud-ies: Cocaine, Methamphetamine and MDMA // Translational Prote-omics. 2014; 3: 331–352.
  3. Titz B., Elamin A., Martin F., Schneider T., Dijon S., Ivanov N. V., Hoeng J., Peitsch M. Proteomics for systems toxicology // Biotech-nology Journal. 2014; 11(18): 73–90.
  4. Sajic T., Yansheng L., Aebersold R. Using data-independent, high-resolution mass spectrometry in protein biomarker research: Per-spectives and clinical applications // Proteomics Clin. Appl. 2015; 9: 307–321.
  5. Shi T., Song E., Nie S., Rodland K.D., Liu T., Qian W.-J., Smith R.D. Advances in targeted proteomics and applications to biomedi-cal research // Proteomics. 2016; 16(15-16): 2160–2180.
  6. Duarte T.T., Spencer C.T. Personalized Proteomics: The Future of Precision Medicine // Proteomes. 2016; 4(4): 29.
  7. Bastos P., Trindade F., Ferreira R. L.-M. A., Falcão-Pires I., Ma-nadas B., Daniel-da-Silva A.L., Vitorino R. EDTA-functionalized magnetic nanoparticles: A suitable platform for the analysis of low abundance urinary proteins // Talanta. 2017; 170: 81–88.
  8. Blackburn K., Bustamante-Marin X., Yin W., Goshe M.B., Os-trowski L.E. Quantitative Proteomic Analysis of Human Airway Cilia Identifies Previously Uncharacterized Proteins of High Abun-dance // Journal of Proteome Research. 2017; 16(4): 1579–1592.
  9. Malm J., FehnigerT. E., Danmyr P., Végvári A., Welinder C., Lindberg H., Appelqvist R., Sjödin K., Wieslander E., Laurell T., Hober S., Berven F.S., Fenyö D., Wang X., Andrén P. E., Edula G., Carlsohn E., Fuentes M., Nilsson C. L., Dahlbäck M., Rezeli M., Erlinge D., Marko-Varga G. Developments in biobanking work-flow standardization providing sample integrity and stability// Jour-nal of Proteomics. 2013; 16(95): 38–45.
  10. Baker E.S., Liu T., Petyuk V.A. Burnum-Johnson K.E., Ibrahim Y.M. Mass spectrometry for translational proteomics: progress and clinical implications // Genome Medicine. 2012; 4: 63–74.
  11. Melania R.D., Skinner O.S., Fornelli L., Domont G.B., Compton P.D., Kelleher N.L. Mapping proteoforms and protein complexes from king cobra venom using both denaturing and native top-down proteomics // Molecular & Cellular Proteomics. 2016; 15(7): 2423–2434.
  12. Rabilloud T., Lescuyer P. Proteomics in mechanistic toxicology: history, concepts, achievements, caveats, and potential // Prote-omics. 2015; 15(5-6): 1051–1074.
  13. Tatham M.H., Cole C., Scullion P., Wilkie R., Westwood N.J., Stark L.A., Hay R.T. A Proteomic Approach to Analyze the Aspirin-mediated Lysine Acetylome // Mol. Cel. Proteomics. 2017; 16(2): 310–326.
  14. Jain K.K. Role of Proteomics in the Development of Personalized Medicine // Advances in Protein Chemistry and Structural Biology. 2016; 11(102): 41–52.
  15. Wang Z.Y., Kang H., Ji L.L., Yang Y.Q., Liu T.Y., Cao Z.W., Mo-rahan G., Wang Z.T. Proteomic characterization of the possible molecular targets of pyrrolizidine alkaloid isoline-induced hepato-toxicity // Environ. Toxicol. Pharmacol. 2012; 34: 608–617.
  16. Piechnik C.A., Höckner M., de Souza M.R., Donatti L., Tomanek L. Time course of lead induced proteomic changes in gill of the Ant-arctic limpet Nacella Concinna (Gastropoda: Patellidae) // Journal of Proteomics. 2017. 151: 145–161.
  17. Nielsen K.L., Telving R., Andreasen M.F., Hasselstrøm J.B., Jo-hannsen M.A. Metabolomics Study of Retrospective Forensic Data from Whole Blood Samples of Humans Exposed to 3,4-Methylenedioxymethamphetamine: A New Approach for Identify-ing Drug Metabolites and Changes in Metabolism Related to Drug Consumption // Journal of Proteome Research. 2016; 15(2): 619–627.
  18. Hood L.E., Omenn G.S., Moritz R.L., Aebersold R., Yamamoto K.R., Amos M., Hunter-Cevera J., Locascio L. New and improved proteomics technologies for understanding complex biological sys-tems: Addressing a grand challenge in the life sciences // Prote-omics. 2012; 12: 2773–2783.
  19. van Vliet E. Current Standing and Future Prospects for the Tech-nologies Proposed to Transform Toxicity Testing in the 21st Centu-ry // ALTEX. 2011; 28(1): 17–44.
  20. Black M.B., Budinsky R.A., Dombkowski A., Cukovic D., LeCluyse E.L, Ferguson S.S., Thomas R.S., Rowlands J.C. Cross-species comparisons of transcriptomic alterations in human and rat primary hepatocytes exposed to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin // Toxi-cological Sciences. 2012; 127(1): 199–215.
  21. Sturla S.J., BoobisA. R., FitzGerald R.E., Hoeng J., Kavlock R.J., Schirmer K., Whelan M., Wilks M.F., Peitsch M.C. Systems toxi-cology: from basic research to risk assessment // Chemical Research in Toxicology. 2014: 27: 314–329.
  22. Anjo S. I., Santa C., Manadas B. SWATH-MS as a tool for bi-omarker discovery-from basic research to clinical applications // Proteomics. 2017: 17(3-4): 1600278.
  23. van den Broek I., Blokland M., Nessen M. A., Sterk S. Current trends in mass spectrometry of peptides and proteins: Application to veterinary and sports‐doping control // Mass Spectrom. Rev. 2015; 34: 571–594.