SERUM ÖRNEKLERİNDE ALFA-2-MAKROGLUBULİN TAYİNİ

Amaç: Proteomik, klinik çalışmalarda yaygın olarak kullanılan en hızlı büyüyen omiklerden biridir. Proteomik, tek bir hücreden başlayarak karmaşık biyolojik örneklere kadar geniş bir örnek yelpazesinde kalitatif ve kantitatif protein analizini içerir. Protein bazlı biyobelirteç çalışmaları, metabolik hastalıklar, kanser ve nöropsikiyatrik hastalıklar dahil olmak üzere birçok hastalığa hem tanısal hem de prognostik amaçlarla uygulanmıştır. Alfa-2-makroglubulin (A2MG), kan pıhtılaşması, protein bağlanması ve proteaz inhibisyonu dahil olmak üzere çeşitli biyolojik süreçlerde yer alan, klinik önemi olan ve salgılanan bir proteindir. A2MG analizi için mevcut yöntemler, belirli bir protein birimi veya benzersiz bir peptit yoluyla immün spesifik bağlanmaya odaklandıklarından sınırlıdır. Tek bir protein farklı formlarda (kompleksler, modifikasyonlar, vb.) olabileceğinden ve biyolojik aktivite yapıya özel olduğundan, kapsamlı bir analiz gereklidir. Bu çalışmada kapsamlı A2MG analizi için yeni bir Kütle Spektrometresi (MS) tabanlı yöntem geliştirildi. Gereç ve Yöntem: Bu çalışmada, kapsamlı A2MG analizi için yeni bir Kütle Spektrometresi (MS) tabanlı yöntem geliştirilmiştir. Analitik yöntem geliştirme referans insan serumu ve A2MG protein standardı ile yapılmıştır. Proteolitik protein sindirimi için tripsin kullanılmış ve sindirimden önce ve sonra proteinin denatürasyonu Dairesel-Dikroizm (CD) spektroskopisi kullanılarak test edilmiştir. Hedefli MS yöntemi, serumda A2MG için 12 benzersiz peptidi izlemek için geliştirilmiştir. Sonuç ve Tartışma: Bu çalışmada, biyolojik farklılıkları gözlemlemek için geliştirilen tek bir protein için çoklu peptitlerin ölçülmesi ile sağlam ve güvenilir serumda A2MG analizi geliştirilmiştir. Yöntem, diğer proteinlere de kolayca uygulanabilir. Hedeflenen MS konsepti, daha sonra klinik laboratuvarlara kolayca aktarılabilen ideal bir niceleme ve doğrulama platformu sağlayacaktır.

DETERMINATION OF ALPHA-2-MACROGLUBULIN IN SERUM SAMPLES

Objective: Proteomics is one of the fastest growing omics that has been extensively used in clinical studies. Proteomics involves qualitative and quantitative protein analysis in a wide range of samples starting from a single cell to complex biological samples. Protein-based biomarker studies have been applied to many diseases including metabolic diseases, cancer and neuropsychiatric diseases for both diagnostic and prognostic purposes. Alpha-2-macroglubulin (A2MG) is a clinically relevant secreted protein involving in various biological processes including blood coagulation, protein binding and protease inhibition. Current methods for A2MG analysis are limited, as they focus on either immune-specific binding through a certain protein unit or a unique peptide. As a single protein could be in different forms (complexes, modifications, etc) and the biological activity is structure specific, an extensive analysis is necessary. Here a new Mass-Spectrometry (MS) based method was developed for comprehensive A2MG analysis. Material and Method: A reference human serum and A2MG protein standard were used for method development. Proteolytic protein digestion was performed using trypsin and Circular-Dichroism (CD) spectroscopy was used to ensure protein unfolding and denaturation prior to digestion. Targeted MS method was developed to monitor 12 unique peptides for A2MG in serum. Result and Discussion: Monitoring multiple peptides for a single protein enabled to observe biological differences offer a robust and reliable A2MG analysis in serum. The method can also easily be implemented to other proteins. The concept of targeted-MS provides an ideal quantification and validation platform which then can be easily transferred to clinical laboratories.

___

  • Perkel, J. M. (2021). Single-cell proteomics takes centre stage. Nature. 597, 580–582. [CrossRef]
  • 2. Geyer, P. E., Voytik, E., Treit, P. V, Doll, S., Kleinhempel, A., Niu, L., Müller, J. B., Buchholtz, M., Bader, J. M., Teupser, D., Holdt, L. M., Mann, M. (2019). Plasma Proteome Profiling to detect and avoid sample‐related biases in biomarker studies. EMBO Molecular Medicine 11(11), 1-12. [CrossRef]
  • 3. Macklin, A., Khan, S., Kislinger, T. (2020) Recent advances in mass spectrometry based clinical proteomics: Applications to cancer research. Clinical Proteomics. 17, 1–25. [CrossRef]
  • 4. Titz, B., Gadaleta, R. M., Sasso, G. Lo, Elamin, A., Ekroos, K., Ivanov, N. V., Peitsch, M. C., Hoeng, J. (2018). Proteomics and Lipidomics in Inflammatory Bowel Disease Research: From Mechanistic Insights to Biomarker Identification. International Journal of Molecular Sciences, 19, 2775. [CrossRef]
  • 5. Okada, K., Itoh, H., Ikemoto, M. (2021). Serum complement C3 and α 2-macroglobulin are potentially useful biomarkers for inflammatory bowel disease patients. Heliyon. 7(3), e06554. [CrossRef]
  • 6. Stanley, B. A., Gundry, R. L., Cotter, R. J., Van Eyk, J. E. (2004). Heart disease, clinical proteomics and mass spectrometry. Disease Markers, 20, 167–178. [CrossRef]
  • 7. Roverso, M., Dogra, R., Visentin, S., Pettenuzzo, S., Cappellin, L., Pastore, P., Bogialli, S. (2022). Mass spectrometry-based “omics” technologies for the study of gestational diabetes and the discovery of new biomarkers. Mass Spectrometry Reviews, 1-38. [CrossRef]
  • 8. Cooper, J. D., Ozcan, S., Gardner, R. M., Rustogi, N., Wicks, S., Van Rees, G. F., Leweke, F. M., Dalman, C., Karlsson, H., Bahn, S. (2017). Schizophrenia-risk and urban birth are associated with proteomic changes in neonatal dried blood spots. Translation Psychiatry, 7, 1290, 1-14. [CrossRef]
  • 9. Yeon, S., Han, S., Cooper, J. D., Ozcan, S., Rustogi, N., Penninx, B. W. J. H., Bahn, S. (2019). Integrating proteomic, sociodemographic and clinical data to predict future depression diagnosis in subthreshold symptomatic individuals. Translational Psychiatry, 9, 277. [CrossRef]
  • 10. Vandooren, J., Itoh, Y. (2021) Alpha-2-Macroglobulin in Inflammation, Immunity and Infections. Frontiers in Immunology, 12, 5411. [CrossRef]
  • 11. Birkenmeier, G., Müller, R., Huse, K., Forberg, J., Gläser, C., Hedrich, H., Nicklisch, S., Reichenbach, A. (2003). Human α2-macroglobulin: Genotype–phenotype relation. Experimenatl Neurology, 184, 153–161. [CrossRef]
  • 12. Gautreaux, M. A., Tucker, L. J., Person, X. J., Zetterholm, H. K., Priddy, L. B. (2022). Review of immunological plasma markers for longitudinal analysis of inflammation and infection in rat models. Journal of Orthopaedic Research : Official Publication of the Orthopaedic Research Society, 40(6), 1251-1262 [CrossRef]
  • 13. Gygi, S. P., Corthals, G. L., Zhang, Y., Rochon, Y., Aebersold, R. (2000). Evaluation of two-dimensional gel electrophoresis-based proteome analysis technology. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States, 97, 9390–9395. [CrossRef]
  • 14. Tighe, P. J., Ryder, R. R., Todd, I., Fairclough, L. C. (2015). ELISA in the multiplex era: Potentials and pitfalls. Proteomics. Clinical Applications, 9, 406–422 [CrossRef]
  • 15. Rappsilber, J., Mann, M. (2002). What does it mean to identify a protein in proteomics? Trends in Biochemical Sciences, 27, 74–78. [CrossRef]
  • 16. Kim, M. S., Pinto, S. M., Getnet, D., Nirujogi, R. S., Manda, S. S., Chaerkady, R., Madugundu, A. K., Kelkar, D. S., Isserlin, R., Jain, S., Thomas, J. K., Muthusamy, B., Leal-Rojas, P., Kumar, P., Sahasrabuddhe, N. A., Balakrishnan, L., Advani, J., George, B., Renuse, S., Selvan, L. D. N., Patil, A. H., Nanjappa, V., Radhakrishnan, A., Prasad, S., Subbannayya, T., Raju, R., Kumar, M., Sreenivasamurthy, S. K., Marimuthu, A., Sathe, G. J., Chavan, S., Datta, K. K., Subbannayya, Y., Sahu, A., Yelamanchi, S. D., Jayaram, S., Rajagopalan, P., Sharma, J., Murthy, K. R., Syed, N., Goel, R., Khan, A. A., Ahmad, S., Dey, G., Mudgal, K., Chatterjee, A., Huang, T. C., Zhong, J., Wu, X., Shaw, P. G., Freed, D., Zahari, M. S., Mukherjee, K. K., Shankar, S., Mahadevan, A., Lam, H., Mitchell, C. J., Shankar, S. K., Satishchandra, P., Schroeder, J. T., Sirdeshmukh, R., Maitra, A., Leach, S. D., Drake, C. G., Halushka, M. K., Prasad, T. S. K., Hruban, R. H., Kerr, C. L., Bader, G. D., Iacobuzio-Donahue, C. A., Gowda, H., Pandey, A. (2014). A draft map of the human proteome. Nature, 509, 575–581. [CrossRef]
  • 17. Geyer, P. E., Holdt, L. M., Teupser, D., Mann, M. (2017). Revisiting biomarker discovery by plasma proteomics. Molecular Systems Biology 13, 942, 1-15. [CrossRef]
  • 18. Glish, G. L., Vachet, R. W. (2003). The basics of mass spectrometry in the twenty-first century. Nature Reviews Drug Discovery, 2, 140–150. [CrossRef]
  • 19. Liebler, D. C., Zimmerman, L. J. (2013). Targeted Quantitation of Proteins by Mass Spectrometry. Biochemistry, 52, 3797–3806. [CrossRef]
  • 20. Mesaros, C., Blair, I. A. (2016). Mass spectrometry-based approaches to targeted quantitative proteomics in cardiovascular disease. Clinical Proteomics, 13, 20, 1-18. [CrossRef]
  • 21. Ozcan, S., Cooper, J. D., Lago, S. G., Kenny, D., Rustogi, N., Stocki, P., Bahn, S. (2017). Towards reproducible MRM based biomarker discovery using dried blood spots. Scientific Reports, 7, 45178. [CrossRef]
  • 22. MacLean, B., Tomazela, D. M., Shulman, N., Chambers, M., Finney, G. L., Frewen, B., Kern, R., Tabb, D. L., Liebler, D. C., MacCoss, M. J. (2010). Skyline: An open source document editor for creating and analyzing targeted proteomics experiments. Bioinformatics, 26, 966–968. [CrossRef]
  • 23. Goldstein, F. W. (2007). Combating resistance in a challenging, changing environment. Clinical Microbiology and Infection, 13, 2–6. [CrossRef]
  • 24. Zhang, Y., Sun, H., Zhang, J., Brasier, A. R., Zhao, Y. (2017). Quantitative Assessment of the Effects of Trypsin Digestion Methods on Affinity Purification-Mass Spectrometry-based Protein-Protein Interaction Analysis. Journal of Proteome Research, 16, 3068–3082. [CrossRef]
Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1015-3918
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2016
  • Yayıncı: Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

ARCTİUM MİNUS METANOL EKSTRESİNİN ÇEŞİTLİ KANSER HÜCRE HATLARI ÜZERİNDE SİTOTOKSİK ETKİLERİ

Ayşe Arzu ŞAKUL, Yasemin YOZGAT BYRNE, Ayşe Esra KARADAĞ, Ebrar ALTINALAN, Şeyma ÇİMEN, Mehmet Evren OKUR

TABLETLERDE GLİKLAZİT MİKTAR TAYİNİ İÇİN SPEKTROFOTOMETRİK YÖNTEM GELİŞTİRME VE DOĞRULAMA

Lidiia LELEKA, Svitlana VASІUK

İNDOMETAZİN İÇEREN YÜZEN-PULSATİL İÇİ BOŞ BONCUKLARIN HAZIRLANMASI VE İN-VİTRO KARAKTERİZASYONU

Emrah ÖZAKAR, Hasan Burak GÜNEŞ, Rukiye SEVİNÇ ÖZAKAR

RADYOFARMASÖTİKLERİN KALİTE GÜVENCESİ VE KALİTE KONTROLÜ: GENEL BİR BAKIŞ

Meliha EKİNCİ, Ralph SANTOS OLİVEİRA, Derya İLEM ÖZDEMİR

BETAFERON'UN COVID-19 İÇİN ANTİVİRAL AKTİVİTESİ

Fatma BAYRAKDAR, Sibel A. ÖZKAN, Kamil Can AKÇALI

CLAUSENA EXCAVATA YAPRAK FRAKSİYONLARININ BAĞIŞIKLIK HÜCRELERİNDE REAKTİF OKSİJEN TÜRLERİNİN ÜRETİMİNİ AZALTARAK GÖSTERDİĞİ IMMÜNOMODÜLATÖR ETKİNLİK

Shaymaa Fadhel ABBAS ALBAAYİT, Rukesh MAHARJAN

EVALUATION OF THE ASSOCIATION BETWEEN PROPER INHALER TECHNIQUE AND ANXIETY IN CHEST DISEASES OUTPATIENT CLINIC PATIENTS DURING COVID-19 PANDEMIC: A PROSPECTIVE CROSS-SECTIONAL STUDY

Mefküre DURMUŞ, Selim GÖK, Ömer Faruk BAHÇECİOĞLU, Zeynep Ülkü GÜN, Süleyman Savaş HACIEVLİYAGİL

HEKİM-ECZACI İŞBİRLİĞİNE YÖNELİK TUTUM ÖLÇEĞİNİN TÜRKÇE’YE UYARLANMASI: TIP VE ECZACILIK ÖĞRENCİLERİ ÖRNEKLEMİ

Betül AKALIN, Zeynep DÖRTBUDAK

UPR'NİN IRE1α/XBP-1 DALININ GSK2850163 ARACILI İNHİBİSYONU MEME KANSERİ HÜCRELERİNDE TAMOKSİFENE DUYARLILIĞI ARTIRIR

Yalcin ERZURUMLU, Hatice Kubra DOGAN, Deniz CATAKLI

SERUM ÖRNEKLERİNDE ALFA-2-MAKROGLUBULİN TAYİNİ

Süreyya ÖZCAN KABASAKAL