Клиническая протеомика. 
Многомерная биология XXI века и клиническая лабораторная диагностика

Это идентификация и количественное определение всех индивидуальных белков, которые содержатся в образце (сыворотка крови, спинномозговая жидкость, моча, биопсия) и мониторинг изменения их концентраций. Протеом — совокупность всех белков, содержащихся в данном образце. Полный анализ протеома клеток, тканей, органов и биологических жидкостей проводится с помощью двумерного электрофореза с высоким разрешением и с последующей идентификацией индивидуальных белков за счет масс-спектрометрии. Это позволяет проанализировать до 10 000 индивидуальных белков в одном образце и зафиксировать изменения их концентраций.

Значительному прогрессу в области протеомики способствовали успехи масс-спектрометрического анализа пептидов. Масс-спектрометрия включает в себя четыре основных компонента. Во-первых, в ионном источнике масс-спектрометра из образца получают ионизированные пептиды или белки. Во-вторых, разделение ионов пептидов и белков происходит в анализаторе масс на основе их величины отношения массы к заряду (m/z). В-третьих, детектор ионов (времяпролетный масс-спектрометр) регистрирует отдельные ионы, с указанием значения m/z иона, количества ионов и времени пролета ионов от источника до детектора ионов.

Типичная последовательность операций при исследования в протеомике такова:

• · отбор образца (клетки, ткань, биологическая жидкость),
• · приготовление образца, лизис клеток, экстракция белков,
• · изоэлектрофокусировка, электрофорез в 1-ом направлении,
• · электрофорез в 2-ом направлении, полиакриламидный гель, додецилсульфат натрия,
• · проявление белковых пятен на геле,
• · анализ двумерной электрофореграммы (количество пятен, их расположение),
• · выделение участков геля, содержащих индивидуальные белковые пятна,
• · расщепление индивидуальных белков трипсином прямо в геле,
• · масс-спектрометрический анализ:
• o масс-фингерпринтинг пептидов,
• o определение аминокислотных последовательностей фрагментов индивидуальных белков,
• ? идентификация каждого белка и измерение его концентрации, документирование, обработка результатов.

И, наконец, интерпретация полученных данных с помощью биоинформатики, анализ баз данных, в итоге, получение дифференциального профиля белков. С помощью этой техники уже открыты новые белковые маркеры и получены впечатляющие результаты в области кардиоваскулярной протеомики и онкопротеомики (13−18).