蛋白质组的人类心脏第一次映射

健康的心脏跳动在一生-二十亿倍多亏了10000多个蛋白质的相互作用。马克斯普朗克研究所的研究人员生物化学(MPIB)和德国慕尼黑工业大学心脏中心(TUM)已经决定和多少个人蛋白质存在于每种类型的细胞发生在心脏。在这一过程中,他们编译的第一阿特拉斯健康的人类心脏,心脏蛋白质组。阿特拉斯,就能很容易地识别未来健康和患病的心之间的差异。

蛋白质是细胞的分子机器,他们执行的一系列功能。它们是由细胞产生的基于存储在他们的DNA蓝图。发生在DNA或蛋白质水平的改变可能会导致疾病。对这些变化被认为是心脏病的潜在原因,重要的是要清楚地知道哪些蛋白质存在于健康的心脏和数量。

蛋白质的地图

第一个这样的蛋白质图谱的心最近发表在《自然通讯》的一个研究小组从慕尼黑。科学家们决定蛋白质的细胞在所有地区的心,如心脏瓣膜、心脏和主要血管。此外,他们调查了三个不同的蛋白质组成细胞类型的心脏:心脏成纤维细胞、平滑肌细胞和内皮细胞。用这种方法,研究人员能够映射蛋白质的分布在不同地区的心脏。使用质谱分析,他们发现了近11000种不同的蛋白质在心脏。

先前的研究大部分只关注单个细胞类型,或者他们使用组织病变的心。说:“这种方法有两个问题,索菲娅的娃娃MPIB和该研究的第一作者。“首先,结果没有给出一个完整的心在所有地区和组织;第二,比较数据健康心通常是失踪。我们研究了两个问题。现在,为未来的研究数据可以用来作为参考。”

”看着人类心脏的蛋白质图谱,您可以看到,所有健康的心在一个非常相似的方式工作。我们测量所有地区类似的蛋白质成分几乎没有区别,”索菲娅说的洋娃娃。我们还惊奇地发现,心脏的左、右两半是相似的,尽管有相当不同的功能:右半边泵缺氧血液到肺部,而左半部分泵富氧的血液从肺部的身体。

患病与健康:识别差异

在下一步中,团队想要测试的数据是否健康的心可以作为控制检测患病的心的变化。他们将他们的价值观与心房颤动患者的心脏蛋白质组,一个非常常见的心脏节律障碍。结果确实提供了最初的线索引起的疾病。病变组织的心是最不同的蛋白质负责向细胞提供能量。

比较提供了另一个有趣的发现:尽管蛋白质参与能量代谢改变在所有的患者中,这些变化是个体之间的不同。“这些发现向我们展示个性化医疗是多么的重要。尽管所有的患者相似的症状,我们看到的数据,不同的分子功能障碍在每种情况下负有责任。我们需要学会识别和治疗等个体差异−特别是心脏药,“兼职教学教授博士说马库斯·奎恩,心血管外科学系副主任的德国慕尼黑工业大学心脏中心慕尼黑。

近11000个蛋白质在不到两天的时间

和他的同事们一起的心血管外科(导演:Rudiger兰格教授),马库斯·克兰已经收到了超过150份来自60多个心脏手术的组织样本和法医样本。使用复杂的细胞培养方法,他们能够从他们中提取各种细胞类型。这种大量的心脏材料是一个至关重要的因素为研究个体心脏地区那么精确。马蒂亚斯•曼教授,主任MPIB蛋白质组学和信号转导,和他的团队进行广泛的质谱测量。由于质谱和样品处理的进展,研究人员正朝着个性化医疗照明的方式。

团队在MPIB重视精确,可重复的和快速的分析方法。他们已经提高了测量技术在某种程度上,整个心脏地区现在可以在不到两天的时间决定−之前的两倍。这是至关重要的,特别是对潜在的病人使用。

这篇文章被转载材料所提供的慕尼黑工业大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考
美国娃娃,m . Dreßen·e·盖尔d·伊萨克·c·布劳恩多普勒,f·迈耶,M.-A。多伊奇,h·拉姆,r·兰格m·奎恩·m·曼地区和程控解决定量蛋白质组学人类心脏的地图,自然通讯,2017年11月,DOI: 10.1038 / s41467 - 017 - 01747 - 2。