Перейти
на сайт журнала "Врач" |
Перейти на сайт журнала "Медицинская сестра"
|
Перейти на сайт журнала "Фармация"
|
Перейти на сайт журнала "Молекулярная медицина"
|
Перейти на сайт журнала "Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии"
|
Журнал включен в российские и международные библиотечные и реферативные базы данных
ВАК (Россия)
|
РИНЦ (Россия)
|
Эко-Вектор (Россия)
|
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НЕЙРОПЕПТИДОМИКИ (ОБЗОР)
DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2020-10-01
Номер журнала:
10
Год издания:
2020
Адаптация организма человека к изменчивым факторам внутренней и внешней среды невозможна без нормальной регуляции деятельности орга-нов и систем. Нейропептиды – биологически активные соединения, синтез которых происходит преимущественно в клетках центральной нерв-ной системы, играют определяющую роль в механизмах памяти, обучения, сна, регулируют процессы обмена веществ, поддержания гомеостаза. Эти соединения используются в качестве лекарственных препаратов – нейропротекторов при нейродегенерации. Проведен анализ отечественной и зарубежной литературы, содержащей информацию о современном состоянии и перспективах развития нейро-пептидомики, ориентированной на изучение спектра пептидов головного мозга в норме и при патологии. Нейропептиды являются регуляторами функциональной активности клеток центральной нервной системы в норме и при патологии, активно участвуя в патогенезе нарушений развития, ишемического и травматического повреждения головного мозга, хронической нейродегенерации. Авторами рассмотрены возможности примене-ния модификаций различных аналитических методов (хроматографических, масс-спектрометрических и хромато-масс-спектрометрических) и их комбинаций в биомедицинских исследованиях и при поисках биомаркеров. Пептидомика позволяет получить информацию о белках малой массы и продуктах протеолитической деградации белков. Нейропептиды обладают избирательной проницаемостью через гематоэнцефалический барьер, поэтому комплекс пептидов может служить инди-катором патологических процессов и использоваться в качестве маркеров ранних стадий заболевания или медиаторов патологических процес-сов. Из множества чувствительных и специфичных методов исследования нейропептидов масс-спектрометрия (МС) становится ведущей техно-логией в пептидомике. Эта платформа идеально подходит для анализа метаболизма лекарственных средств, терапевтического мониторинга ле-карственных средств, протеомики, метаболомики, анализа объектов окружающей среды, пищевой продукции, токсикологии и клинических при-менений. Таким образом, одной из важнейших прикладных целей нейропептидомики является лабораторная диагностика новых биомаркеров, обладающих ультрачувствительностью, высокой специфичностью и прогностической значимостью для создания новых алгоритмов диагностики и для оценки риска развития заболевания в контексте превентивной персонализированной медицины.
Ключевые слова:
протеомика
пептидомика
нейропептиды
нейродегенерация
Для цитирования:
Тепляшина Е.А., Оловянникова Р.Я., Харитонова Е.В., Лопатина О.Л., Кутяков В.А., Пащенко С.И., Пожиленкова Е.А., Салмина А.Б. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НЕЙРОПЕПТИДОМИКИ (ОБЗОР)
. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2020; (10): -https://doi.org/10.29296/25877313-2020-10-01
Список литературы:
- 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; 22(9): 47–52.
- Говорун В.М., Иванов В.Т. Протеомика и пептидомика в фундаментальных и прикладных медицинских исследованиях. Биоорганическая химия. 2011; 37(2): 199–215.
- Li L., Sweedler J.V. Peptides in the brain: mass spectrometry-based measurement approaches and challenges. Annu. Rev. Anal. Chem. 2008; 1: 451–483.
- Nylander I., Stenfors C., Tan-No K., Mathe A.A., Terenius L.A. Compari-son between microwave irradiation and decapitation: basal levels of dynorphin and enkephalin and the effect of chronic morphine treatment on dynorphin pep-tides. Neuropeptides. 1997; 31: 357–365.
- Che F.Y., Lim J., Pan H., Biswas R., Fricker L.D. Quantitative neuropep-tidomics of microwave-irradiated mouse brain and pituitary. Mol. Cell Proteomics. 2005; 4: 1391–1405.
- Che F.Y., Fricker L.D. Quantitative peptidomics of mouse pituitary: comparison of 32. different stable isotopic tags.
- J. Mass. Spectrom. 2005; 40: 238–249.
- Svensson M., Boren M., Sköld K., Fälth M., Sjögren B., Andersson M., Svenningsson P., Andren P.E. Heat stabilization of the tissue proteome: a new technology for improved proteomics. J. Proteome. Res. 2009; 8: 974–981.
- Чугунов А.О. Неизвестные пептиды: «теневая» система биорегуляции. Наука и жизнь. 2010; 26–31.
- Schrader M., Fricker L. Pep-tidomics: Methods and Strategies. Methods in Molecular Biology. 1-st ed. Springer, Berlin. 2018. 423 p.
- DeLaney K., Buchberger A.R., At-kinson L., Gründer S., Mousley A., Li L. New techniques, applications and per-spectives in neuropeptide research. Journal of Experimental Biology. 2018. 221 p.
- Muth T., Keller D., Puetz S.M., Martens L., Sickmann A., Boehm A.M. jTraqX: a Free, Platform Independent Tool for Isobaric Tag Quantitation at the Protein Level. Proteomics. 2010; 10(6): 1223–1225.
- Dallas D.C., Guerrero A., Parker E.A., Robinson R.C., Gan J., German J.B., Barile D., Lebrilla C.B. Current peptidomics: Applications, purification, identification, quantification, and functional analysis. Proteomics. 2015; 15(0): 1026–1038.
- Hook V., Lietz C., Podvin S., Cajka T., Fiehn O. Diversity of Neuropeptide Cell-Cell Signaling Molecules Generated by Proteolytic Processing Revealed by Neuropeptidomics Mass Spectrometry. J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 2018; 29(5): 807–816.
- Yin P., Hou X., Romanova E.V., Sweedler J.V. Neuropeptidomics: Mass Spectrometry-Based Qualitative and Quantitative Analysis. Methods in Mo-lecular Biology. 2011; 789: 223–236.
- Чечеткин В.Р., Прокопенко Д.В., Макаров А.А., Заседателев А.С. Биочипы для медицинской диагностики. Российские нанотехнологии. 2006; 1(1-2): 13–18.
- Терентьев А.А., Молдогазиева Н.Т., Шайтан К.В. Динамическая протеомика в моделировании живой клетки. Белок-белковые взаимодействия. Успехи биологической химии. 2009; 49: 429–480.
- Secher A., Kelstrup C.D., Conde-Frieboes K.W., Pyke C., Raun K., Wulff B.S., Olsen J.V. Analytic framework for peptidomics applied to large-scale neu-ropeptide identification. Nat. Commun. 2016; 7: 11436.
- Romanova E.V., Sweedler J.V. Peptidomics for the discovery and characterization of neuropeptides and hormones. Trends in Pharmacological Sciences. 2015; 36(9): 579–585.
- Goodlett D.R., Keller A., Watts J.D., Keller A., Newitt R. Differential stable isotope labeling of peptides for quantitation and de novo sequence deri-vation Rapid Commun. Mass Spectrom. 2001; 15: 1214–1221.
- Kinter M., Sherman N.E. Protein sequencing and identification using tan-dem mass spectrometry. John Wiley & Sons, Inc. New York. 2000.