Качественный и количественный анализ белков, являющийся основной технологией современных биомедицинских исследований, подкрепленный быстрым развитием технологии масс-спектрометрии, позволил добиться точной идентификации и количественного определения белков. Эта технология играет ключевую роль в раскрытии тайн жизненных явлений, изучении механизмов заболеваний и обнаружении биомаркеров. В настоящее время он широко используется в различных сферах:
Исследование биологических механизмов: качественный анализ белков точно определяет наличие и идентичность конкретных белков в образцах, тем самым выявляя белковый состав в клетках, тканях или органах, углубляя понимание молекулярных основ жизненных процессов, таких как механизмы передачи сигналов, метаболическая регуляция. сети и регуляция клеточного цикла.
Диагностика и лечение заболеваний. Аномальные уровни экспрессии белка часто связаны с возникновением и развитием различных заболеваний. Посредством качественного и количественного анализа белков в спинномозговой жидкости, крови и других жидкостях организма ученые могут обнаружить и подтвердить потенциальные биомаркеры для ранней диагностики заболеваний, оценки прогноза и терапевтического мониторинга.
Исследования функциональной геномики: в сочетании с данными об экспрессии генов количественный анализ белков помогает установить связь между экспрессией генов и изобилием белков, тем самым подтверждая функцию генов и получая более глубокое понимание сетей регуляции экспрессии генов.
Персонализированная медицина и точная терапия. На основе качественной и количественной информации, полученной в результате протеомики, точный анализ индивидуальных различий пациентов обеспечивает основу для разработки персонализированных планов лечения.
С развитием и применением технологий высокопроизводительного секвенирования и масс-спектрометрии точность и охват дифференциального анализа белков были значительно улучшены. Это позволяет исследователям глубоко изучать и тщательно оценивать потенциальные мишени лекарств в прогрессировании заболевания на основе массивных данных.
Целевая протеомика фокусируется на углубленном исследовании заранее определенных целевых белков, в то время как нецелевая протеомика направлена на всестороннее обнаружение всех белков в образцах с целью обнаружения неизвестных типов белков и потенциальных биомаркеров, что также известно как протеомика открытия. Нецелевая протеомика была разработана раньше, чем целевая протеомика, и особенно подходит для начального этапа исследования биомаркеров.
Анализ абсолютного количественного определения пептидов является важным техническим средством определения изменений уровней экспрессии белков в протеомике. По сравнению с традиционными методами иммуноблоттинга количественный анализ на основе масс-спектрометрии обеспечивает более высокую специфичность и особенно подходит для количественного анализа изоформ белка. Эта технология позволяет одновременно обнаруживать и анализировать несколько белков в сочетании с пептидами, меченными изотопами, обеспечивая точное измерение содержания белка.