Атлас протеома возбудителя туберкулёза

Исследователи из ETH Zurich составили координаты для всех белков возбудителя туберкулёза Mycobacterium tuberculosis. Благодаря этому «атласу» учёные теперь могут легко находить и точно измерять каждый белок этой бактерии, вызывающей опасные лёгочные заболевания.

Как найти иголку в стоге сена

Для измерения белков учёные используют масс-спектрометр. Для метода Selected Reaction Monitoring (SRM) — «приближения телеобъективом» — исследователям необходимо вводить в прибор координаты, чтобы он мог найти выбранный белок среди тысяч других.

Ранее учёным приходилось самостоятельно определять SRM-координаты для каждого белка. Команда под руководством докторантки ETH Zurich Ольги Шуберт облегчила этот поиск, определив координаты для всех белков возбудителя туберкулёза. Используя этот новый «справочник», исследователи могут напрямую «приблизиться» к нужному участку карты протеома.

Покрытие 97% всех белков туберкулёза

Для создания ресурса команда проанализировала весь протеом туберкулёзной палочки. Белки, выделенные из микобактерии, были разрезаны на мелкие пептиды и измерены с помощью масс-спектрометра. Для каждого белка были выбраны репрезентативные пептиды, дающие наиболее чёткий сигнал.

Всего было синтезировано более 17 000 пептидов и созданы SRM-профили для каждого фрагмента белка. Это позволило охватить около 97% из примерно 4000 описанных белков M. tuberculosis. Ключевые данные этих профилей теперь служат руководством для поиска каждого отдельного белка патогена.

В ходе анализа с высоким разрешением было обнаружено 22 новых, ранее неизвестных белка туберкулёзной палочки.

Помощь в разработке терапий и ранней диагностике

Белки патогенов — основная мишень для новых лекарств. Туберкулёз остаётся опасным заболеванием, а проблема мультирезистентных штаммов растёт. Атлас протеома может помочь фундаментальным исследованиям в поиске новых уязвимых точек для атаки лекарствами.

Записанные в атласе координаты настолько специфичны, что белки туберкулёза можно отслеживать в сложной смеси белков, например, в образце крови или ткани пациента. Эти данные могут также помочь в разработке лучших диагностических методов для как можно более раннего выявления инфекции.

Ранее группа профессора Руэди Аэберсольда создала аналогичный атлас протеома для организма-модели — дрожжей. Подобные атласы для других патогенов могут последовать этому примеру и помочь в разработке новых методов лечения.