Многие заболевания человека, в том числе вирусных инфекций, часто связаны с характерными клеточными процессами, которые происходят внутри и вокруг пораженных клеток. Белки, часто выступая в качестве конечных клеточных эффекторов, опосредуют эти процессы. Анализ белков часто может дать ценную информацию относительно локального окружения пораженных клеток и помогают нам понять основной механизм патогенеза болезни. Среди различных методов анализа белков, протеомики имеет особенно большие перспективы. В качестве мощного, крупномасштабного инструмента, протеомики может обеспечить системное понимание клеточных процессов, в частности, в области функции и взаимодействия белков. Анализ специфических белков становится проще путем разработки методов маркировки, которые позволяют исследователям контролировать экспрессию клеточных компонентов, в частности белков, в месте расследования. Хотя многие протеомики анализы были выполнены на клеточномпротеом шкала, протеомические характеризации на субклеточных отсеков оказались особенно информативными 1. Примером этого может служить также в исследованиях ВИЧ-1-инфекции.
Экзосомы, 30-100 нм мембранные везикулы , секретируемые широким спектром типов клеток 2, 3, являются важнейшими компонентами межклеточной коммуникации и молекулярного транспорта. Они были ранее обнаружены, играют важную роль в процессе ВИЧ-1 многообещающий 4, 5. Объединив Протеомические анализ с функциональным рассечения, мы обнаружили , что экзосомы , освобожденные из инфицированных ВИЧ-1 клеток состоят из уникальных и количественно различных белков подписи и гавани регуляторных молекул , которые влияют на клеточные свойства на соседних восприимчивых клеток, в том числе клеточного апоптоза и пролиферации 6. Эти методы описаны в данном протоколе,а именно SILAC (стабильный изотоп маркировки аминокислотами в культуре клеток) 7 на основе протеомики характеристик экзосомы от инфицированных ВИЧ-1 клеток. Аналогичные подходы могут быть применены, чтобы лучше понять других субклеточных компартментах в процессе патогенеза, регулируя экспериментальную нагрузку на конкретном отделении или доли интереса и внесение необходимых изменений в описанных процедур.
Принимая во внимание недавнее развитие количественных методов протеомическим, есть много, чтобы выбрать из при выборе наиболее эффективного метода для конкретного эксперимента. Среди них на химической основе iTRAQ (изобарических метки для относительного и абсолютного квантификации) 8 и метка свободной МРМ (множественный мониторинг реакции) 9 методов. Оба метода являются мощными инструментами и являются хорошим выбором для конкретных установок. Для типичной лаборатории в основном работают с клеточными линиями, однако, эти два метода имеют relativelу более высокие затраты и более трудоемким по сравнению с методом, основанным SILAC. SILAC является метаболическим на основе технологии маркировки, которая включает в себя нерадиоактивных изотопные формы аминокислот из культуральной среды в клеточные белки. Как правило, SILAC эксперименты начинаются с двух клеточных популяций, например, для инфицированных и неинфицированных. Каждый из них по-разному маркированы в своей специфической среде изотопного до полной маркировки не будет достигнута. Меченые экзосомы этих клеток затем подвергают экстракции белка. После извлечения меченые exosomal белки анализировали с помощью жидкостной хроматографии тандемной масс - спектроскопии 10. Наконец, результаты масс-спектрометрии и значительно меченые белки подвергаются статистической и биоинформатика анализа, а также строгой биохимического контроля. Наши предыдущие следственные доклады свидетельствуют о том, что процедуры SILAC / экзосома являются более подходящими для клеточных линий, чем первичные клетки, так как клеточные линии, как правило, находятся вАктивное состояние пролиферирующих для эффективной маркировки изотопном,