Новый метод маркировки позволяет изучить "посылки" клеток для понимания состояния здоровья

Учёные разработали эффективный метод для анализа содержимого белковых "биологических чемоданов" — экзосом, через которые клетки постоянно общаются.

Эти сферические экзосомы, формирующиеся внутри клетки и затем попадающие в другие клетки, переносят крупные молекулы, такие как белки и RNA.

"Мы пытаемся разгадать эту загадку: что делают экзосомы в разных сценариях", — говорит доктор Санг-Хо Квон, автор исследования в Journal of Extracellular Vesicles. Разработанная его командой методика маркировки позволяет анализировать содержимое экзосом из любого конкретного типа клеток.

Суть метода:

• Используется вариант фермента APEX (ascorbate peroxidase), который "нацеливается" на экзосомы.
• APEX обладает высоким сродством к витамину биотину, который присоединяется к близлежащим белкам экзосомы, маркируя их.
• С помощью белка стрептавидина, связывающего биотен, команда может очистить и идентифицировать белковый груз и RNA с помощью масс-спектрометрии.

Результаты и перспективы:

• Метод показал, что при окислительном стрессе в клетках почки меняется содержимое экзосом, обнаруживаемых в моче (меняются уровни экспрессии белков, некоторые белки исчезают).
• Техника упростит создание баз данных нормального содержимого экзосом разных типов клеток для сравнения при заболеваниях.
• "Оказывается, глядя на экзосомы в моче или крови и на их содержимое, мы можем определить, повреждена клетка или здорова", — отмечает Квон.
• Метод также поможет отслеживать изменения содержимого экзосом со временем и потенциально — реакцию клеток на лечение.

Значение экзосом:

• Играют ключевую роль в межклеточной коммуникации, передавая как "хорошие", так и "плохие" новости (например, способствуя распространению болезни).
• Их груз, вероятно, варьируется в разных условиях, что важно детектировать.
• Изменения в экзосомах могут служить биомаркером для мониторинга ответа на терапию.
• Учёные также исследуют потенциал использования экзосом для доставки лекарств.

Квон называет фокус на экзосомах "обратной наукой": вместо изучения изменений в самой клетке, исследователи анализируют "посылки", которые она отправляет, чтобы понять её состояние. Это менее сложный подход, так как экзосома — это меньший "пакет" с гораздо меньшим количеством белков.