Новая техника улучшает визуализацию протеоформ в человеческих тканях
Ученые под руководством Нила Келлехера разработали новую технику визуализации, которая увеличивает детекцию интактных протеоформ в четыре раза по сравнению с текущими методами визуализации белков.
Техника, описанная в Science Advances, обеспечивает высокоразрешающую, высокопроизводительную визуализацию протеоформ — всех модифицированных версий белков. Она является «безметочной», не требует антител и может идентифицировать целые протеоформы непосредственно из любой нефиксированной ткани. В настоящее время метод может обнаруживать около 1000 протеоформ с пространственным разрешением от 40 до 70 микрон.
Чтобы решить проблему низкой молекулярной специфичности существующих методов, команда создала масс-спектрометрию визуализации протеоформ (PiMS). Техника работает путем:
- Экстракции протеоформ из ткани с помощью нанокапель (nanoDESI).
- «Взвешивания» извлеченных протеоформ для их идентификации.
- Использования этих данных для построения изображений протеоформ сканированной ткани.
Ключевое новшество PiMS — сочетание nanoDESI с технологией масс-спектрометрии индивидуальных ионов, которая обеспечивает до 500 раз большую чувствительность и в 20 раз большее разрешающую способность по сравнению с обычными методами детекции.
В демонстрационном эксперименте PiMS использовали для визуализации протеоформ из функциональных единиц человеческой почки. Изображения выявили четкую пространственную локализацию протеоформ из разных анатомических регионов, например, коркового вещества почки против мозгового.
Повышенное покрытие протеома с помощью PiMS открывает возможности для более широкого применения в молекулярном картировании тканей, идентификации новых биомаркеров и улучшении диагностики заболеваний.