Количество различных гликопротеинов в крови сильно варьируется: на 10 наиболее распространённых гликопротеинов приходится 90% от общей массы. Найти белок, который не входит в эту десятку, — всё равно что искать Уолдо, если в коллекции остался только один экземпляр этого персонажа.
Такой разброс в концентрации белков называется динамическим диапазоном, и из-за него учёным сложнее идентифицировать менее распространённые белки и соответствующие им рецепторы.
Учёные из Sanford Burnham Prebys и их коллеги из Института исследований Скриппса опубликовали в журнале Nature Communications результаты исследования, в котором представлена стратегия выявления менее распространённых белков, связывающихся с особым типом рецептора, называемого эндоцитарным лектином, а именно с маннозным рецептором Mrc1 (также известным как CD206 и MMR). Этот подход позволил исследовательской группе обнаружить сотни партнёров по связыванию, которые вместе предсказывают роль Mrc1 в нашем здоровье.
Чтобы усилить сигнал и преодолеть шум от множества белков, появляющихся на разных уровнях, исследователи использовали прототип маннозосвязывающего лектина Concanavalin A (ConA), чтобы сначала обогатить те белки крови, которые имеют множественные связи маннозы.
«ConA и Mrc1 обладают одинаковыми свойствами связывания с маннозой; однако Mrc1 недоступен в виде столь же активного рекомбинантного белка», — сказал Маянк Сарасвэт, доктор философии, старший научный сотрудник Sanford Burnham Prebys и соавтор исследования.
«Мы выделили белки, которые связываются с ConA из плазмы нормальных мышей и мышей, у которых отсутствует Mrc1», — сказал Сарасвэт. «Сравнение показало повышенную чувствительность и селективность, что позволило идентифицировать лиганды рецептора по мере их накопления в крови при отсутствии Mrc1».
Mrc1 поддерживает концентрацию различных критически важных белков плазмы крови в здоровом диапазоне. Он делает это, связываясь с белками, которые были посттрансляционно модифицированы маннозой, иногда называемыми маннозилированными белками. Связывание маннозилированных белков с Mrc1 инициирует механизм эндоцитарной очистки, который ограничивает период полураспада лигандов Mrc1 и их количество в циркуляции.
После сравнения белков в крови нормальных мышей и мышей, у которых отсутствует Mrc1, команда обнаружила, что накопление 244 маннозилированных белков плазмы крови увеличилось в два и более раза по сравнению с количеством, обнаруженным у нормальных мышей, из-за того, что Mrc1 больше не контролирует уровни.
Затем учёные более подробно изучили вновь идентифицированные лиганды. Они использовали биоинформатику для анализа и изображения этих сотен белков по их функциям.
«Мы заметили, что многие из белков играют очень важные роли», — сказал Джейми Март, доктор философии, профессор Sanford Burnham Prebys и старший и соответствующий автор рукописи. «Например, ферменты, преобразующие ренин и ангиотензин, являются основными регуляторами артериального давления».
Исследователи углубились в изучение восьми из этих белков, влияющих на кровяное давление, воспаление, функцию органов и сепсис.
«Мы наблюдали нарушение нормальной физиологии и функций, которое было полностью предсказуемо на основе идентичности маннозилированных белков, накапливающихся в организме, с дополнительным эффектом отслеживания заболевания по хронологическому возрасту», — сказал Март.
В случае сепсиса мыши, у которых отсутствовал Mrc1, погибали от этого заболевания быстрее.
«Когда мы посмотрели на образцы крови пациентов с сепсисом, мы обнаружили, что существует разница в белках, которые накапливались по сравнению с мышами с дефицитом Mrc1», — сказал Сарасвэт. «Однако, когда мы сравнили пути, контролируемые этими белками, половина из тех, что были активированы у пациентов с сепсисом, также были активированы при дисфункции Mrc-1».
«Чтобы понять роль, которую играют гликозидные связи в здоровье и болезнях, модифицируя обилие и активность гликопротеинов крови, нам необходимо расшифровать этот новый язык, охватывающий гликозилирование белков, выявлять аномалии и определять, как эта система преобразуется в организме, влияя на различные физиологические функции», — сказал Сарасвэт.
Другие новости по теме
- Датчики на основе бактерий обеспечивают обнаружение арсенита и кадмия в воде в режиме реального времени.
- Как бактерии используют белок, связанный с болезнью Альцгеймера, для защиты от угроз
- Контроль над кишечными бактериями? Для этого есть приложение!
- Космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил спящие чёрные дыры, поглощающие звёзды в скрытых галактиках
- Французские эксперты в области здравоохранения выступают против пестицида, убивающего пчёл
- Ранние предки человека демонстрировали значительные различия в размерах между самцами и самками
- Совмещение световых массивов и 3D-модулей вдвое увеличивает выживаемость молодых кораллов
- Новое исследование описывает структуру шума масс-спектрометров Orbitrap
- Новая технология искусственного интеллекта создаёт синтетические изображения для отслеживания дорогостоящих инвазивных растений
- Автономные косилки демонстрируют улучшенную производительность.
Другие новости на сайте
- Создание комплексной системы оценки ИИ-агентов с помощью метрик, отчётов и визуальных панелей
- McLaren Automotive открывает новый центр обработки автомобилей в Балтиморе, штат Мэриленд
- Q&A: продвижение справедливости в научной коммуникации
- 21 021 биткоин добавлены в казну компании Strategy после IPO.
- Международная группа учёных предложила план борьбы с загрязнением окружающей среды токсичными шинными добавками
- Luma и Runway ожидают, что робототехника станет для них основным источником дохода в перспективе.
- Рекордная жара обрушилась на юго-восток США
- Monero под давлением: модель двойного майнинга Qubic испытывает нервы сообщества
- Датчики на основе бактерий обеспечивают обнаружение арсенита и кадмия в воде в режиме реального времени.
- Как бактерии используют белок, связанный с болезнью Альцгеймера, для защиты от угроз