Zeitschrift für Proteomik und Bioinformatik
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Abstrakt

Vergleichende Proteomik zur Untersuchung von Muskeldystrophie: Intrinsische biologische und analytische Probleme im Zusammenhang mit der systematischen Verwendung von Gewebeproben

Ashling Holland und Kay Ohlendieck

Im letzten Jahrzehnt hat die auf Massenspektrometrie basierende Proteomik maßgeblich zur detaillierten Aufklärung der pathobiochemischen Mechanismen beigetragen, die an den wichtigsten neuromuskulären Erkrankungen beteiligt sind. Obwohl die Identifizierung von Muskelproteinen in Bioflüssigkeiten der Hauptschwerpunkt der diagnostischen Biomarkerforschung ist, ist die groß angelegte proteomische Analyse von pathologischem Muskelgewebe von zentraler Bedeutung für die Weiterentwicklung unseres allgemeinen Verständnisses der Dysregulation, die komplexen Muskelerkrankungen zugrunde liegt. Hier diskutieren wir intrinsische biologische Probleme und bioanalytische Schwierigkeiten, die im Allgemeinen mit der vergleichenden Proteomik von Muskelgewebe verbunden sind. Die systematische Verwendung von Zellgemischen oder ganzen Gewebeproben als Ausgangsmaterial für die Untersuchung der neuromuskulären Pathologie wird durch die zelluläre Heterogenität und physiologische Plastizität kontraktiler Gewebe erheblich erschwert. Die umfassende biochemische Analyse des Skelettmuskelproteoms wird häufig durch den großen dynamischen Expressionsbereich von Proteinen, die stark unterschiedlichen physikochemischen Eigenschaften unterschiedlicher Muskelproteinarten und die potenzielle Kreuzkontamination von Proben durch in großen Mengen vorkommende Proteine ​​erschwert. Somit ist weder die Gelelektrophorese noch die Flüssigchromatographie in der Lage, alle Bestandteile des Skelettmuskelproteoms angemessen zu trennen. Die Anwendung moderner Extraktionsstrategien, die Verwendung subzellulärer Fraktionierungsprotokolle zur Reduzierung der Probenkomplexität und die Affinitätsreinigung unterschiedlicher Proteinfraktionen vor der massenspektrometrischen Analyse versprechen jedoch die Überwindung einiger der mit der Muskelgewebeproteomik verbundenen inhärenten Probleme.