Слайд. (Схема белок-белковых взаимодействий в глиомах)
Слайд. Введение
Современные методы диагностики и исследований приводят к росту количества научных данных, которые вручную обрабатывать очень трудно. В этом случае на помощь ученым приходит биоинформатика. Биоинформационный подход к изучению белков (протеомике) позволяет систематизировать данные, анализировать их и использовать для моделирования/предсказания структуры и свойств белков, особенностей белков клетки при различных патологиях.
Слайд. Задачи
1. Дать определение « сухой» биохимии, найти отличия ее от классической биохимии. Роль биоинформатики в биохимии, в т.ч. в одном из ее разделов - протеомике.
2. Научиться строить белковые сети используя базу данных UniProt.
3. Построить сеть белок-белковых взаимодействий на примере белков глиомы. Найти белки, участвующие в регуляции апоптоза и пролиферации клеток.
Слайд. Что же значит « сухая » биохимия и биоинформатика?
Биоинформатика - это междисциплинарная область науки, которая образовалась во второй половине XX века. Биоинформатики в биохимии решают те же задачи, что и «классические биохимики» , но эксперименты проводят не в пробирках («мокраябиохимия»), а с помощью вычислительной, компьютерной техники, программ («сухаябиохимия»). Их инструмент – это компьютер, специализированное ПО и базы данных.
Слайд. Протеомика.
Протеомика изучает белковый состав организма, белок-белковые взаимодействия, вовлечения в метаболические пути внутри клетки. Всего чуть больше 10 лет назад мы начали инвентаризировать гены, сейчас мы можем инвентаризировать белки. Самое главное то, что мы можем прямо в патологически измененных тканях видеть диспропорцию между белками, нарушение функций белков и их влияние на данную ткань.
|
|
|
Задачей протеомики является анализ аминокислотной последовательности белковой молекулы, установление пространственной структуры нативного белка, сбор данных о модификациях белков и создание баз данных для хранения этой информации ( т.е. систематизация информации о белках и ее анализ).
Слайд. UniProt
Для работы с белками мы использовали сайт https://www.uniprot.org/.
Это открытая база данных последовательностей белков. Кроме того, база данных UniProt содержит большое количество информации о биологических функциях белков, полученной из научной литературы. Данная база помогла нам в анализе белков, которые имеют отношение к такому заболеванию, как глиома.
Слайд. Глиомы
Глиома — опухоль, входящая в гетерогенную группу и имеющая нейроэктодермальное происхождение Глиома головного мозга встречается в 60% случаев опухолей головного мозга. Эта опухоль развивается из глиальной ткани, окружающей нейроны головного мозга и обеспечивающей их нормальное функционирование. Глиома головного мозга может локализоваться в стенке желудочка мозга или в области хиазмы. В более редких случаях глиома располагается в нервных стволах. Прорастание глиомы головного мозга в мозговые оболочки или кости черепа наблюдается лишь в исключительных случаях.
|
|
|
Слайд. Причины и факторы риска.
Глиомы возникают в результате неконтролируемого роста и деления незрелых клеток, входящих в состав нейроглии. Факторы, повышающие риск развития глиомы:
· Возраст. Заболевание встречается у людей любого возраста, но наиболее подвержены ему люди старше 60 лет.
· Радиация. Существуют данные о том, что перенесенная ранее лучевая терапия способствует увеличению риска развития глиомы.
· Генетическая предрасположенность. Вероятность возникновения глиомы значительно возрастает у людей, имеющих мутации в генах PDXDC1, NOMO1, WDR1, DRD5 и TP53.
9. Слайд.Формы заболевания.
Глиомы характеризуются высокими уровнями рецидивирования и смертности. Глиомы по морфологии подразделяют на астроцитомы, олигодендроглиомы и смешанные олиго-астроцитомы. Но важное медицинское значение имеет классификация глиом по степени злокачественности (I- IV), глиомы дифференцируют на следующие группы: I (пилоцитарные астроцитомы), II (глиомы низкой степени злокачественности), III (глиомы высокой степени), IV (глиобластомы).
|
|
|
Слайд. Прогноз
При высокой степени злокачественности 50% пациентов погибают в течение первого года с момента постановки диагноза, лишь 25% живут более двух лет. После хирургического удаления глиом I степени злокачественности при условии минимальных послеоперационных неврологических осложнений свыше пяти лет живут около 80% пациентов.
Слайд.
Теперь мы попытаемся разобрать, какие белки могут участвовать в развитии данного заболевания с помощью «сухой» биохимии, а конкретно используя базу данных белков UniProt. С ее помощью мы рассмотрим глиомы на молекулярном уровне. Определим белки, которые контролируют пролиферацию и апоптоз в глиомах.
Слайд. (Схема белок-белковых взаимодействий в глиомах)
Слайд. ACHE
Данный белок катализирует гидролиз ацетилхолина, который играет роль ростового фактора в тканях. Ацетилхолинэстераза играет роль в апоптозе нейронов..
|
|
|
14. Слайд.Rack1
Rack 1 участвует в сборке и / или регуляции различных сигнальных молекул. Взаимодействует с широким спектром белков и играет роль во многих клеточных процессах. Компонент рибосомной субъединицы 40S, участвующий в трансляционной репрессии.
Слайд. LRP12 и B2L11
LRP12
Возможен рецептор, который может участвовать в интернализации липофильных молекул и / или передаче сигнала. Может действовать как супрессор опухолей.
B2L11
Индуцирует апоптоз и анойкис.
Слайд. Lyn
Нерецепторная тирозин-протеинкиназа, которая передает сигналы от рецепторов клеточной поверхности и играет важную роль в регуляции врожденных и адаптивных иммунных реакций, гемопоэза, ответов на факторы роста и цитокинов, передачи сигналов интегрина, а также ответов на повреждение ДНК и генотоксических агентов. Играет важную роль в регуляции дифференцировки, пролиферации, выживания и апоптоза B-клеток и играет важную роль в иммунной толерантности.
Слайд. Pias2
Белок функционирует как малая убиквитиноподобная модификатор (SUMO) типа E3, стабилизируя взаимодействие между UBE2I и субстратом, а также как фактор связывания SUMO. Играет ключевую роль транскрипционного корегулятора в различных клеточных путях, включая путь STAT, путь p53 и путь передачи сигналов стероидных гормонов. Эффект этой транскрипционной корегуляции, трансактивации или сайленсинга может варьироваться в зависимости от биологического контекста и изученной изоформы PIAS2.
Слайд. Bad
Способствует гибели клеток (апоптозу). Может полностью изменить активность репрессора смерти Bcl-X (L). Действует как связующее звено между сигнальными путями рецептора фактора роста и апоптозом.
Слайд. Mif
Провоспалительный цитокин. Участвует в врожденном иммунном ответе на бактериальные патогены. Экспрессия MIF в местах воспаления предполагает роль медиатора в регуляции функции макрофагов в защите хозяина. Противодействует противовоспалительной активности глюкокортикоидов.
20. Слайд. MAGAB
Выступает в роли корегулятора андрогенных рецепторов, который повышает активность рецепторов андрогенов, модулируя междоменное взаимодействие рецепторов. Может играть роль в эмбриональном развитии и трансформации опухоли или в аспектах прогрессирования опухоли.
Слайд. CDN1B
Важный регулятор клеточного цикла. Участвует в остановке фазы G1 клеточного цикла. Снижение уровня этого белка характерно для различных эпителиальных опухолях, происходящих из легких, молочной железы, толстой кишки, яичника, пищевода, щитовидной железы и простаты.
Слайд. P53
Действует как опухолевый супрессор во многих типах опухолей; вызывает остановку роста или апоптоз в зависимости от физиологических условий и типа клеток. Вовлечен в регуляцию клеточного цикла в качестве транс-активатора, который действует негативно на клеточное деление, контролируя набор генов, необходимых для этого процесса.
Слайд. ENOA
Помимо гликолиза, участвует в различных процессах, таких как контроль роста, толерантность к гипоксии и аллергические реакции. Может также функционировать во внутрисосудистой и перицеллюлярной фибринолитической системе благодаря своей способности служить рецептором и активатором плазминогена на клеточной поверхности нескольких типов клеток, таких как лейкоциты и нейроны. Стимулирует выработку иммуноглобулина.
Слайд. 1433Z
Белок-адаптер участвует в регуляции большого спектра как общих, так и специализированных сигнальных путей.
Слайд. HSPB1
Небольшой белок теплового шока, который функционирует как молекулярный шаперон, вероятно, поддерживает денатурированные белки в состоянии, способном к свертыванию. Играет роль в стрессоустойчивости и организации актина. Благодаря своей молекулярной активности шаперон может регулировать многочисленные биологические процессы, включая фосфорилирование и аксональный транспорт белков нейрофиламентов.
Слайд. M3K5
Играет важную роль в каскадах клеточных реакций, вызванных изменениями в окружающей среде. Опосредует передачу сигналов для определения судьбы клеток, таких как дифференцировка и выживание. Играет решающую роль в пути передачи сигнала апоптоза через митохондриально-зависимую активацию каспазы. MAP3K5 / ASK1 необходим для врожденного иммунного ответа, который необходим для защиты хозяина от широкого спектра патогенов.
Слайд. DAXX
Известно, что транскрипционный корепрессор подавляет транскрипционный потенциал нескольких сумоилированных транскрипционных факторов. Замедляет скорость транскрипции.
Слайд. DAB2P
Функции в качестве белка-каркаса участвуют в регуляции широкого спектра как общих, так и специализированных сигнальных путей. Участвует в нескольких процессах, таких как врожденный иммунный ответ, воспаление и ингибирование роста клеток, апоптоз, выживание клеток, ангиогенез, миграция и созревание клеток. Играет также роль в контроле контрольных точек клеточного цикла; снижает уровень циклина фазы G1, что приводит к остановке клеточного цикла G0 / G1. Опосредует передачу сигнала с помощью рецептор-опосредованных воспалительных сигналов, таких как фактор некроза опухоли (TNF), интерферон (IFN) или липополисахарид (LPS).
Слайд. Выводы
1. «Сухая» Биохимия играет важную роль в научном мире. Именно она способствует пониманию биологических процессов протекающих в отдельной клетке на молекулярном уровне или в организме в целом. В протеомике бионформатика помогает нам найти взаимосвязь белков, их значение и роль при разных заболеваниях, что способствует открытию новых лекарственных препаратов, и созданию современных методов лечения и диагностики в области медицины.
2. База данных UniProt содержит информацию о всех известных белковых молекулах. Используя UniProt, научились строить сети из белков (белок-белковые взаимодействия) по определенным критериям.
3.Построена схема белок-белковых взаимодействий в глиомах. Данные белки представляют ценность как возможные маркеры глиом либо для инструмент мониторинга течения болезни (персонализированная медицина).
30 слайд. Спасибо за внимание!
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 21; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!