Behavior of alpha-2-macroglobulin unique peptides in biological samples

Proteomik, proteinlerin ve proteoformların kapsamlı bir çalışmasıdır. Proteomik araştırma, teşhis uygulamaları için yeni protein biyobelirteçlerinin tanımlanmasını sağlar ve ilaç geliştirme için yeni hedefleri araştırır. 'Bottom-up' (Aşağıdan yukarıya) proteomikte, proteinler proteazlar kullanılarak sindirilir ve karşılık gelen peptitler kütle spektrometrisi (MS) ile analiz edilir. Peptit merkezli yaklaşım, proteinin yalnızca özgün peptit(ler)inin MS tabanlı tanımlanmasına ve/veya nicelenmesine odaklanır. Bununla birlikte, proteinler genellikle birden fazla özgün peptit içerir. Bu nedenle, proteini temsil eden özgün peptidin seçimi, hem kalitatif hem de kantitatif proteomik için çok önemlidir. Burada, geleneksel proteolitik sindirim koşullarında protein derişimini ile özgün peptit tepkileri arasındaki ilişkiyi araştırılmıştır. Karaciğer, akciğer, nörolojik hastalıklar ve prostat kanseri ile ilişkili klinik olarak önemli bir protein olan alfa-2-makroglobulin (A2MG) referans protein olarak seçilmiştir. Proteolitik sindirim için iki yaygın proteaz, tripsin ve bir tripsin/Lys-C karışımı kullanılmıştır. Protein-peptit korelasyonu, sindirim verimliliği, matriks etkisi ve konsantrasyon etkisi, protein standardı, insan serumu ve sığır serumu için değerlendirilmiştir. On iki A2MG özgün peptidi, çoklu reaksiyon izleme modunda (MRM) çalıştırılan üçlü dört kutuplu kütle spektrometrisi (QQQ-MS) kullanılarak izlenmiştir. Proteine özgü peptit korelasyonları, sekiz protein derişimi seviyesinde değerlendirilmiştir. Tüm özgün peptitler için yüksek derişim seviyelerinde (0.0536 – 0.1071 μg/μl) doğrusal bir korelasyon gözlemlenirken, düşük derişim seviyelerinde (0.0071 – 0.0357 μg/μl) peptit korelasyonu her iki enzim için değişkendir. Aynı araştırma, insan serumu ve sığır serumunda üç A2MG protein seviyesinde gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, protein seviyesindeki değişimin peptit seviyelerini yansıtmadığını göstermiştir. Protein-peptit korelasyonu ile pI değeri, peptit uzunluğu, protein yapısındaki yerler ve reaktif amino asitlerin varlığı gibi belirli peptit parametreleri arasındaki ilişki de araştırılmıştır. Araştırma sonuçları, yapının iç bölgelerinde yer alan peptitlerin diğer hedef peptitlerle doğrusal korelasyon göstermediğinden, protein yapısındaki peptitlerin lokasyonunun doğrusal peptit korelasyonunu etkileyen ana faktör olduğunu göstermiştir. Ayrıca, en düşük pI değerlerine sahip peptitler, on iki A2MG özgün peptitinin tümü arasında zıt korelasyon gösterir. On iki A2MG özgün peptidinin, çeşitli biyolojik matrikslerin yanı sıra farklı protein derişimlerinde farklı davrandığı gözlemlenmiştir. Bu, biyolojik örneklerde dinamik protein-peptit korelasyonlarını araştıran ilk çalışmadır. Peptitlerin farklı derişimlerde ve biyolojik ortamlardaki davranışı, protein bazlı biyobelirteç çalışmaları için kritik öneme sahiptir.