Floresan rezonans enerji transferine (FRET) dayalı tek molekül protein parmakizi üzerine kurulu yeni bir teknik, belirli amino asitlerin ve post-translasyonel modifikasyonların tek bir tam uzunluktaki protein molekülünde nerede bulunduğunu belirleyebilir. DNA değişimi yoluyla FRET (FRET X) sayesinde, bu teknik, hafif farklılıklara sahip proteinleri ayırt etme yeteneği sayesinde kalıntıları bütün proteinler üzerinde lokalize etme yeteneğine sahiptir. Yüksek hassasiyetle çalışan FRET X gibi proteoform tanımlama yöntemleri, proteomik araştırma ve biyomarkörlere dayalı tanı konusunda yeni fırsatlar yaratma potansiyeline sahiptir.
“Full-length single-molecule protein fingerprinting” başlıklı hakemli araştırma makalesi, Nature Nanotechnology dergisinde yayımlanmıştır.
FRET X ile Proteoform Profil Analizi
Proteoform çeşitliliği biyolojik açıdan önemlidir ancak mevcut protein analiz yöntemleri farklı proteoformları ayırt etmede etkisizdir. Doğru proteoform bilgisi, örneğin antikorlar gibi probları içeren afiniti tabanlı yöntemler aracılığıyla ilgili proteini tam formunda incelediğimizde elde edilebilir. Bununla birlikte, mevcut probların bolluğu, bu yaklaşımların sınırlı özgüllüğüne neden olabilir.
Yüksek çözünürlüklü doğal kütle spektrometrisi (MS) ve diğer bottom-up teknikler, proteoform profillerini analiz etme konusundaki etkinliklerini göstermiş olsalar da, eş zamanlı modifikasyonların dizisi hakkında kesin bilgi sunmazlar. Alternatif top-down fragmentasyon deneyleri önemli örnek hacimleri, yüksek düzeyde saflık ve kapsamlı veri analizi gerektirir.
Delft Teknoloji Üniversitesi Kavli Nanobilim Enstitüsünden araştırmacılar, bireysel molekül düzeyinde proteinleri incelemek için bir yöntem geliştirdi. Pozisyonel bilginin korunması nedeniyle kütle spektrometrisinde ayırt edilemeyen aynı kütleli yapılar, belirgin FRET verimliliklerine dayanarak kolayca farklılaştırılabilir.
Tek molekül FRET X kullanılarak amino asitlerinin ayrı ayrı incelenmesi, subnanometre çözünürlüğün elde edilmesine olanak tanır ve bu, doğuştan düzensiz proteinlerin yanı sıra katlanmış globüler proteinlerin de parmak izinin çıkarılmasına izin verir. Makine öğrenimi kullanılarak karışımlardaki çeşitli formların hassas ölçümü ve iki O-N-asetilglukosamin (O-GlcNAc) grubunun konumu, bilinmeyen bir yapıya sahip bir protein olan alfa-sinükleinin doğru analizine olanak tanıdı. Ayrıca, FRET X parmak izi yöntemi, Bcl-2 benzeri protein 1, prokalsitonin ve S100A9 gibi globüler proteinlerle de gösterilmiştir.
Proteomik Kapsam
Tek molekül proteomik çalışmalardaki bir engel, hücrenin belirgin protein türlerinin dalgalanan seviyeleridir. Proteomda çok geniş bir varyasyon aralığı olduğundan, bu aralık birden fazla büyüklüğü kapsadığından, daha yaygın olan türler, daha az yaygın olanları gölgede bırakabilir. FRET X tekniğinin bireysel moleküllere yüksek duyarlılık göstermesi ve tek bir görsel alanında birden fazla proteini tanıma kapasitesi sayesinde, bu teknik, hatta en seyrek bulunan proteinleri bile tespit edebilir.
Gelecekte hedeflenen optimizasyonların uygulanması, otomatik veri toplama ve tarama aşamaları gibi, veri çıkışını ve duyarlılığı daha da artırabilir. Alternatif olarak, geniş bir protein seviyesi aralığından kaynaklanan zorluk, belirli hedeflere odaklanmak için protein zenginleştirme stratejilerinin uygulanmasıyla ele alınabilir. Mevcut araştırma için, parmak izi tespiti için işaretlenmiş proteinin bir femtomolünün (fmol) altında miktar gerekiyordu ancak araştırmacılar, mevcut mikroakışkan teknolojisini kullanarak duyarlılığın bir veya iki ekstra büyüklük derecesine kadar artabileceğini önermektedirler. [1]“FRET X: Protein Fingerprinting Approach Reveals Full-Length Proteoforms” yazısından çevrilmiştir.[2]Öne çıkan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | “FRET X: Protein Fingerprinting Approach Reveals Full-Length Proteoforms” yazısından çevrilmiştir. |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkan görsel |
