Obohacovací techniky užívané ve fosfoproteomice

Abstract

Reverzibilní fosforylace proteinů patří mezi nejdynamičtější posttranslační modifikace. Fosforylace hraje důležitou roli v mnoha buněčných procesech, jmenujme např. buněčné dělení, přenos signálu, dynamiku cytoskeletu, regulaci translace, cílení proteinů a metabolizmus. Bohužel, množství fosfoproteinů v buňce často neodpovídá jejich významu, a tak pro jejich detekci bývá nevyhnutelné využít obohacovacích technik. K obohacení může dojít buď ve formě fosfoproteinů, nebo fosfopeptidů, popř. může být zvolena kombinace obou přístupů. Většina obohacovacích strategií je založena na chemické modifikaci fosfátů, afinitě fosfátu ke kladně nabité chromatografické matrici a na použití protilátek. Jednotlivé metody mají své výhody i nevýhody. Navíc kompletnějšího a spolehlivějšího odhalení fosfoproteomu lze obvykle dosáhnout až kombinací několika metod. V posledních pěti letech byly mnohé protokoly vylepšeny a další se nově objevily. Tato bakalářská práce shrnuje současné znalosti o obohacovacích metodách užívaných ve fosfoproteomice. Klíčová slova: fosfoproteomika, obohacování fosfoproteinů, obohacování fosfopeptidů, IMAC, MOAC, oxid titaničitý TiO2, hydroxid hlinitý Al(OH)3, protilátky

Reversible protein phosphorylation represents one of the most rapid and dynamic posttranslational modifications. Phosphorylation plays a key role in many cellular processes, e.g. cell division, signal transduction, cytoskeleton dynamics, translation regulation, protein targeting and metabolism. Unfortunately, the importance of phosphoproteins is often not mirrored in their abundance so enriching strategies are mostly inevitable. The enrichment can be performed either at the stage of phosphoproteins or at the stage of phosphopeptides. Alternatively, a combination of both strategies can be used. Most enriching strategies are based on chemical modifications, affinity of phosphates to positively-charged chromatography matrix or antibodies. Every method used has its advantages as well as disadvantages. Moreover, satisfactory coverage of phosphoproteome is very often reached by combination of several methods. In the past five years many protocols have been improved or alternatively new approaches have appeared. So in this bachelor thesis, the available enrichment strategies are reviewed. Key words: phosphoproteomics, phosphoprotein enrichment, phosphopeptide enrichment, IMAC, MOAC, titanium dioxide TiO2, aluminium hydroxide Al(OH)3, antibodies