Нейрохимия, 2021, T. 38, № 3, стр. 221-227

Функциональная протеомика. Новые подходы в исследовании заболеваний мозга

О. А. Гомазков

Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича
Москва, Россия

Поступила в редакцию 30.11.2020
После доработки 10.01.2021
Принята к публикации 18.01.2021

Аннотация

Протеомика – направление, которое изучает состав и изменения спектра белков в конкретных физиологических условиях. Нейропротеомика, как особая субдисциплина, разрабатывает новые подходы в изучении мозга, включая анализ количественных и качественных изменений множества белков. В статье представлен анализ данных о роли выявляемых протеомными методами белков, значимых для понимания патогенеза различных форм нейродегенеративных и психических заболеваний. Результаты протеомных исследований расширяют возможности выявления специфических биомаркеров патологии.

Ключевые слова: протеом, количественная нейропротеомика, синапс, нейродегенеративная патология, психические расстройства, биомаркеры

DOI: 10.31857/S1027813321030043

Список литературы

  1. Арчаков А.И. // Вопросы мед. химии. 2000. Т. 46. № 4. С. 335–343.

  2. Wilkins M. // Expert Review of Proteomics. 2009. V. 6. № 6. P. 599–603.

  3. Wasinger V.C., Cordwell S.J., Cerpa-Poljak A. et al. // Electrophoresis. 1995. V. 7. P. 1090–1094.

  4. Lamond A.I., Uhlen M., Horning S., Makarov A., Robinson C.V., Serrano L., Hartl F.U., Baumeister W., Werenskiold A.K., Andersen J.S., Vorm O., Linial M., Aebersold R., Mann M. // Mol. Cell. Proteomics. 2012. V. 11. № 3. P. O112.017731.11.

  5. Новикова C.E., Згода В.Г. // Биомед. xимия. 2015. Т. 61. № 5. С. 529–544.

  6. Goh W.W.B., Guo T., Aebersold R., Wong L. // Biol. Direct. 2015. V. 10. P. 71. https://doi.org/10.1186/s13062-015-0098-x

  7. Bayes A., Grant S.G. // Nat. Rev. Neurosci. 2009. V. 10. № 9. P. 635–646.

  8. Becker M., Schindler J., Nothwang H.G. // Electrophoresis. 2006. V. 27. № 13. P. 2819–2829.

  9. Williams K.R., Nairn A.C. // Proteomes. 2019. V. 7. № 2. P. 24–28.

  10. Hosp F., Mann M.A. // Neuron. 2017. V. 96. № 3. P. 558–571.

  11. Craft G.E., Chen A., Nairn A.C. // Methods. 2013. V. 61. № 3. P. 186–218.

  12. Гомазков О.А. // Успехи современ. биологии. 2020. Т. 140. № 4. С. 347–358.

  13. Wilson R.S., Nairn A.C. // Proteomes. 2018. V. 6. № 4. pii: E51. https://doi.org/10.3390/proteomes6040051

  14. Curran S., McKay J.A., McLeod H., L. Murray G.I. // Mol. Pathol. 2000. V. 53. P. 64–68.

  15. Drissi R., Dubois M.L., Boisvert F.M. // FEBS J. 2013. V. 280. № 22. P. 5626–5634.

  16. Zhu H., Tamura T., Hamachi I. // Curr. Opin. Chem. Biol. 2019. V. 48. P. 1–7.

  17. Сучков С.В., Гнатенко Д.А., Костюшев Д.С., Крынский С.А., М.А. Пальцев М.А. // Вестник РАМН. 2013. Т. 6. № 1. С. 65–71.

  18. Comes A.L, Papiol S., Mueller T., Geyer P.E., Mann M., Schulze T.G. // Transl. Psychiatry. 2018. V. 8(1). P. 160.

  19. Moya-Alvarado G., Gershoni-Emek N., Perlson E., Bronfman F.C. // Mol. Cell. Proteomics. 2016. V. 15. № 2. P. 409–425.

  20. Seyfried N.T., Dammer E.B., Swarup V., Nandakumar D., Duong D.M., Yin L., Deng Q., Nguyen T., Hales Ch.M., Wingo T., Glass J., Gearing M., Thambisetty M., Troncoso J., Geschwind D., Lah J.J., Levey A.I. // Cell Syst. 2017. V. 4. № 1. P. 60–72.

  21. Li K.W., Ganz A.B., Smit A.B. // J. Neurochem. 2019. V. 151. № 4. P. 435–445.

  22. Adav S.S., Park J.E., Sze S.K. // Mol. Brain. 2019. V.12. № 1. P. 8. https://doi.org/10.1186/s13041-019-0430-y

  23. Hondius D.C., van Nierop P., Li K.W. Hoozemans J.M., van der Schors R.C., van Haastert E.S., van der Vies S.M., Rozemuller A.J.M., Smit A.B. // Alzheimers Dement. 2016. V. 12. № 6. P. 654–668.

  24. Zhang O., Ma Ch., Gearing M., Wang P.G., Chin L-Sh., Li L. // Acta Neuropathol. Commun. 2018. V. 6. № 1. P. 19. https://doi.org/10.1186/s40478-018-0524-2

  25. Higginbotham L., Dammer E.B., Duong D.M., Modeste E., Montine T.J., Lah J.J., Levey A.I., Seyfried N.T. // Proteomes. 2019. V. 7. № 3. pii: E30. https://doi.org/10.3390/proteomes7030030

  26. Xu J., Patassini S., Rustogi N., Riba-Garcia I., Hale B.D., Phillips A.M., Waldvogel H., Haines R., Bradbury Ph., Stevens A., Faull R.L.M., Dowsey A.W., Cooper G.J.S., Unwin R.D. // Commun. Biol. 2019. V. 2. P. 43. https://doi.org/10.1038/s42003-018-0254-9

  27. Iridoy M.O., Zubiri I., Zelaya M.V., Martinez L., Ausín K., Lachen-Montes M., Santamaría E., Fernandez-Irigoyen J., Jericó I. // Int. J. Mol. Sci. 2018. V. 20. № 1. P. 4. doi : 30577465.https://doi.org/10.3390/ijms20010004.PMID

  28. Reddy P.H., Mani G., Park B.S., Jacques J., Murdoch G., Whetsell W.Jr., Kaye J., Manczak M.J. // Alzheimers Dis. 2005. V. 7. № 2. P. 103–117.

  29. Masliah E., Mallory M., Alford M., DeTeresa R., Hansen L.L., McKeel Jr D.W., Morris J.C. // Neurology. 2001. V. 56. № 1. P. 127–129.

  30. Rockenstein E., Nuber S., Overk CR., Ubhi K., Mante M., Patrick Ch., Adame A., Trejo-Morales M., Gerez J., Picotti P., Jensen P.H., Campioni S., Riek R., Winkler J., Gage F.H., Winner B., Masliah E. // Brain. 2014. V. 137. № 5. P. 1496–1513.

  31. Bereczki E., Francis P.T., Howlett D., Pereira J.B., Höglund K., Bogstedt A., Cedazo-Minguez A., Baek J-H., Hortobágyi T., Attems J., Ballard C., Aarsland D. // Alzheimers Dement. 2016. V. 12. P. 1149–1158.

  32. Lleo A., Nunez-Llaves R., Alcolea D., Chiva C., Balateu-Paños D., Colom-Cadena M., Gomez-Giro G., Muñoz L., Querol-Vilaseca M., Pegueroles J., Rami L., Lladó A., Molinuevo J., Tainta M., Clarimón J., Spires-Jones T., Blesa R., Fortea J., Martínez-Lage P., Sánchez-Valle R., Sabidó E., Bayés A., Belbin O. // Mol. Cell Proteomics. 2019. V. 18. № 3. P. 546–560.

  33. Wesseling H., Guest P.C., Lago S.G., Bahn S. // Int. J. Neuropsychopharm. 2014. V. 17. № 8. P. 1327–1341.

  34. Wesseling H., Gottschalk M.G., Bahn S. // Int. J. Neuropsychopharm. 2015. V. 18. № 1. P. 15. doi.org/https://doi.org/10.1093/ijnp/pyu015

  35. Saia-Cereda V.M., Cassoli J.S., Martins-de-Souza D., Nascimento J.M. // Eur. Arch. Psychiatry Clin. Neurosci. 2017. V. 267. № 1. P. 3–17.

  36. Rodrigues-Amorim D., Rivera-Baltanás T., Vallejo-Curto M., Rodriguez-Jamardo C., de Las Heras E., Barreiro-Villar C., Blanco-Formoso M., Fernández-Palleiro P., Álvarez-Ariza M., López M., García-Caballero A., Olivares J.M., Spuch C. // Front Psychiatry. 2019. V. 10. P. 885. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2019.00885

  37. Zhang Y., Fang X., Fan W., Tang W., Cai J., Song L., Zhang Ch. // Psychopharmacology (Berl). 2018. V. 235(4). P. 1191–1198.

  38. Zuccoli G.S., Saia-Cereda V.M., Nascimento J.M., Martins-de-Souza D. // Front Neurosci. 2017 V. 11. P. 493. https://doi.org/10.3389/fnins.2017.00493

  39. Pennington K., Beasley C.L., Dicker P., Fagan A., English J., Pariante C.M., Wait R., Dunn M.J., Cotter D.R. // Mol. Psychiatry. 2008. V. 13(12). P. 1102–1117.

  40. Al Shweiki M.R., Oeckl P., Steinacker P., Barschke P., Dorner-Ciossek C., Hengerer B., Schönfeldt-Lecuona C., Otto M. // Transl. Psychiatry. 2020. V. 10. № 1. P. 144. https://doi.org/10.1038/s41398-020-0825-7

  41. Focking M., Dicker P., Lopez L.M., Hryniewiecka M., Wynne K., English J.A., Cagney G., Cotter D.R. // Transl. Psychiatry. 2016. V. 6. № 11:e959. https://doi.org/10.1038/tp.2016.224

  42. Focking M., Lopez L.M., English J.A., Dicker P., Wolff A., Brindley E., Wynne K., Cagney G., Cotter D.R. // Mol. Psychiatry. 2015. V. 20. P. 424–432.

  43. Schubert K.O., Föcking M., Cotter D.R. // Schizophr. Research. 2015. V. 167. № 1–3. P. 64–72.

  44. Гомазков О.А. // Нейрохимия. 2015. Т. 32. № 3. С. 192–205.

  45. Bateman R.J., Xiong C., Benzinger T.L. Fagan A.M., Goate A. et al. // N. Engl. J. Med. 2012. V. 367. P. 795–804.

  46. Jack C.R., Knopman D.S., Jagust W.J., Shaw L.M., Aisen P.S., Weiner M.W., Petersen R.C., Trojanowski J.Q. // Lancet Neurol. 2010. V. 9. P. 119–128.

  47. Westwood S., Baird A.L., Anand S.N. et al. // J. Alzheimers Dis. 2020. V. 74. № 1. P. 213–225.

  48. Al Shweiki M.R., Oeckl P., Steinacker P., Barschke P., Dorner-Ciossek C., Hengerer B., Schönfeldt-Lecuona C., Otto M. // Transl Psychiatry. 2020. V. 10. № 1. P. 144. https://doi.org/10.1038/s41398-020-0825-7

  49. Südhof T.C. // Cell. 2017. V. 171. № 4. P. 745–769. https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.10.024

  50. Guest P.C. // Methods Mol. Biol. 2020. V. 2138. P. 419–430.

  51. Spector R., Snodgrass S.R., Johanson C.E. // Exp. Neurol. 2015. V. 273. P. 57–68.

  52. Schwenkenbecher P., Janssen T., Wurster U., Konen F.F., Neyazi A., Ahlbrecht J., Puppe W., Bönig L., Sühs K.-W., Stangel M., Ganzenmueller T., Skripuletz T. // Front Neurol. 2019. V. 10. P. 584. https://doi.org/10.3389/fneur.2019.00584

  53. Barkovits K., Kruse N., Linden A., Tönges L., Pfeiffer K., Mollenhauer B., Marcus K. // Cells. 2020. V. 9. № 2. P. 370. https://doi.org/10.3390/cells9020370

  54. Smirnova L., Seregin A., Boksha Ir., Dmitrieva E., Simutkin G., Kornetova E., Savushkina O., Letova A., Bokha N., Ivanova S., Zgoda V. // BMC Genomics. 2019. V. 20. № 7. P. 535. https://doi.org/10.1186/s12864-019-5848-1

Дополнительные материалы отсутствуют.