Исследование, опубликованное учеными Университета Буффало в августе. 26 в Молекулярной и клеточной протеомике, впервые продемонстрировал широкий спектр белковых изменений в сетчатке крысиной модели SLOS. Чтобы изучить SLOS, исследователи UB сосредоточились на сетчатке, которая подвергается прогрессирующей дегенерации в результате SLOS. Они сравнили экспрессию белка в сетчатке крыс с SLOS с таковой у здоровых крыс.
С 1990-х годов, когда было обнаружено, что SLOS включает в себя дефектный биосинтез холестерина, большая часть исследований этого заболевания имела тенденцию акцентировать внимание только на метаболизме холестерина, объясняет Стивен Дж. Флислер, доктор философии, старший автор статьи и Мейер Х. Riwchun Endowed председатель, профессор, заместитель председателя и директор по исследованиям в отделении офтальмологии UB и научный сотрудник системы здравоохранения по делам ветеранов Западного Нью-Йорка.
«Лишь несколько сообщений в литературе касаются нелипидных компонентов клеток и тканей у людей, страдающих этим заболеванием», – говорит он. «У нас были некоторые подсказки, что в SLOS произошли изменения в экспрессии генов, и, поскольку гены кодируют белки, а не липиды, мы полагаем, что, возможно, есть также существенные протеомные изменения.
«Это первый раз, когда кто-либо изучает белковые изменения в этой модели болезни, и мы обнаружили сотни из них», – продолжает Флислер, который также является профессором биохимии. Хотя существуют генетические мышиные модели заболевания, их полезность ограничена, поскольку они живут всего один день, в то время как сетчатка (основная область интересов Флислера) формируется и полностью созревает у грызунов примерно через месяц после рождения.
«Модель крысы SLOS, которую мы использовали, способна прожить не менее трех месяцев, в течение которых сетчатка подвергается прогрессирующей дегенерации», – говорит Флислер.
Он добавляет, что в то время как сетчатка в модели животных SLOS дегенерирует, еще не известно, претерпевает ли сетчатка у людей изначально нормальное развитие, а затем дегенерирует в ходе болезни.
Исследование UB также дает первое представление о том, как клетки сетчатки умирают в этой животной модели, наблюдение, которое было предоставлено соавтором Мэтью Берингером, который проводил исследование в качестве студента UB на факультете биохимии в Медицинской школе. и биомедицинские науки.
«С помощью этого протеомного анализа мы обнаружили, что фоторецепторные клетки (палочки и колбочки) умирают не из-за обычной запрограммированной гибели клеток (или апоптоза), а благодаря некоему альтернативному механизму, который все еще исследуется», – объясняет Флислер.
Для изучения протеомики модели крыс SLOS исследователи UB во главе с соавтором-корреспондентом Джун Цюем, доктором философии, доцентом отделения фармацевтических наук UB Школы фармации и фармацевтических наук и отдела офтальмологии, использовали ионные Текущее протеомное профилирование, относительно новая и сложная методология изучения белков.
«Эта статья демонстрирует, что протеомное профилирование на основе ионного тока превосходит обычные методы и может быть широко применимо к более распространенным заболеваниям, таким как диабет, сердечно-сосудистые заболевания, болезнь Альцгеймера и возрастная дегенерация желтого пятна», – говорит Флислер.
Протеомное профилирование – это метод изучения различий в экспрессии белков.
Лаборатория Ку – один из национальных лидеров в области протеомного профилирования в больших масштабах. Сложная методология, разработанная им и его коллегами, стала ключевым фактором успеха этого исследования. Этот метод обеспечивает охват гораздо большего количества белков, чем обычные методы, особенно для множества мембранно-ассоциированных белков сетчатки.
Работа Ку над этой уникальной методологией устраняет основной источник ложноположительных результатов, которые могут возникнуть при обычном протеомном анализе. Дополнительные преимущества протеомного профилирования на основе ионного тока заключаются в том, что оно требует чрезвычайно малых количеств материала, всего 100 микрограммов, и является объективным, количественным и хорошо воспроизводимым. Метод был разработан для широкого спектра биологических образцов, от микроорганизмов до людей.
Исследование демонстрирует успешное сотрудничество между двумя лабораториями в UB, которые являются частью Глазного института государственного университета Нью-Йорка, консорциума в масштабе всего SUNY, финансируемого инициативой SUNY REACH, который объединяет исследователей из офтальмологических отделений четырех медицинских школ SUNY. включая UB, а также Колледж оптометрии SUNY и Колледж наноразмерных наук и технологий.
«Благодаря SUNY Eye Institute и SUNY REACH у нас есть основной модуль протеомики, и мы продвигаем сотрудничество в SUNY Eye Institute, которое использует такую методологию», – объясняет Флислер. "Это упрощает нашу способность проводить такой анализ очень рентабельно в рамках SUNY, вместо того, чтобы платить другому учреждению или частной компании за такой анализ."