פיברוזיס היא סימן היכר של מחלות רבות. פיברובלסטים להתרבות להבדיל כלפי פנוטיפים סינתטי מאוד, אשר משויכים את הפרשת מחריפה בתצהיר של מטריקס (ECM) 1. בתצהיר ECM מוגזם יכול להמשיך, גם לאחר הפגיעה הראשונית כבר שככה, שמוביל פגיעה תפקודית. פרוטאומיקה שימוש, זיהינו בעבר יותר מ 150 ECM ו- ECM-הקשורים חלבונים ברקמת הלב 2, 3. הם אינם חלבונים מבניים בלבד, אלא גם חלבונים matricellular ו פרוטאזות התורמים שיפוץ מתמשך והתאמה דינמית של הלב. יש לציין, רבי חלבוני ECM הם glycosylated 4. שינוי שלאחר translational זה (PTM) יהיה כרוך בתוספת שאריות סוכר לעמדות חומצת אמינו מסוימות, וזה משפיע קיפול חלבונים, מסיסות, מחייב, ושפלת 5 .
ישנם שני סוגים עיקריים glycosylation המתרחשות יונקים. (1) N-glycosylation מתרחשת חנקן carboxamido של שאריות asparagine (ASN) בתוך רצף קונצנזוס ASN-XAA-Thr / שירו, שבו XAA הוא כל חומצת אמינו למעט פרולין. (2) בשנת O-glycosylation, שאריות סוכר לצרף שאריות סרין ו תראונין (שירו, Thr) או, במידה פחותה בהרבה, כדי hydroxyproline ו hydroxylysine. בעוד O-glycosylation יכול להתרחש במגוון של קבוצות חלבון, N-glycosylation מוגבל חלבונים מופרשים או תחומים תאיים של חלבונים בממברנה 5. זה עושה N-glycosylation יעד אטרקטיבי כאשר לומדים את ECM.
פרוטאומיקה קובע סטנדרט חדש עבור ניתוח של שינויים חלבון המחלה. עד כה, רוב המחקרים פרוטאומיקה כבר התמקדו חלבונים תאיים 6. זהו בעיקר בשל הסיבות הבאות. ראשית, חלבונים תאיים בשפע לעכב את ההזדהותfication של רכיבי ECM נדירים. זה חיוני במיוחד ברקמת לב, שבו חלבונים המיטוכונדריה myofilament מהווים חלק גדול מתוכן החלבון 7. שנית, חלבוני ECM אינטגרליים הם צולבים בכבדות וקשה solubilize. לבסוף, נוכחותה של PTMs בשפע (כלומר, glycosylation) משנה את המסה המולקולרית, אחראי, ומאפיינים electrophoretic של פפטידים, המשפיעים הן הפרדה וזיהוי על ידי ספקטרומטריית מסה טנדם כרומטוגרפיה נוזלית (LC-MS / MS). במהלך השנים האחרונות, פתחנו ושפרנו חילוץ רציף ושיטה והעשרת חלבוני ECM התואמת ספקטרומטריית מסה עוקב (MS) ניתוח. האסטרטגיה מבוססת על incubations הרציף.
השלב הראשון מתבצע עם NaCl, חוצץ יוני המאפשר ההוצאה קשור ECM וחלבוני ECM הכרוך ברפיון, כמו גם חלבוני ECM מסונתזים חדש. זה אניים תכשיר נטול, הלא denaturing, ללא הפרעה של קרום התא, וכן מקובל עבור 8 מבחני ביוכימיים נוספים. ואז, decellularization מושגת עם סולפט dodecyl נתרן (SDS). בשלב זה, ריכוז נמוך SDS מבטיח יציבות הממברנה ואת שחרורו של חלבונים תאיים תוך מניעת השיבוש של רכיבי ECM יותר המסיסים שאינם נפרדים. לבסוף, חלבונים ECM המחולצים עם חיץ הידרוכלוריד guanidine (GuHCl). GuHCl יעיל לחילוץ חלבונים צולבים בכבדות ו proteoglycans מרקמות כגון גידים 9, הסחוס 10, כלי 11, 12, 13 ו הלב 2, 3. יישמנו חלוקה ביוכימיים זו, בשילוב עם LC-MS / MS, לחקור שיפוץ ECM במצב מחלת לב 2 , 3, 11, 12, 13, 14. התקדמות MS כוללת שיטות פיצול רומן, כגון שילובים של ניתוק התנגשות אנרגיה גבוהה יותר (HCD) לבין ניתוק העברת אלקטרונים (ETD), המאפשרים ניתוח הישיר של glycopeptides השלם 3, 15.
כאן אנו מתארים שיטה להכין ECM לניתוח MS המאפשרת ניתוח של הרכב החלבון, לזיהוי האתרים glycosylation, ואת האפיון של צורות glycan. לעומת ניתוחים קודמים של glycosylation ECM 16, מתודולוגיה זו מאפשרת הערכה הישירה של שינויים ב רכב פרופילי glycosylation באופן אתר ספציפי באמצעות MS. יש לנו ליישם מתודולוגיה זו לרקמות לב וכלי דם. עם זאת, זה יכול alכך להיות מיושם, עם שינויים קלים, כדי המחקר של ECM בדגימות רקמה אחרות והוא יכול לספק תובנה חסרות תקדים לתוך ביולוגית ECM.