Исследователи из Института биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича разработали разработали программу CleaveScope, которая помогает определять, в каких участках белков ферменты выполняют расщепление. Программа упрощает анализ специфичности протеолитических ферментов и может применяться в протеомике, а также в разработке биотехнологических и ферментных систем.
Ферменты-протеазы — это особые белки, которые разрезают другие белки на части. Такие процессы важны практически для всех живых организмов: они участвуют в пищеварении, работе иммунной системы, развитии заболеваний и жизнедеятельности бактерий.
Чтобы понять, как именно работает тот или иной фермент, ученым важно определить, в каких местах белковой цепи он предпочитает выполнять расщепление. Современная масс-спектрометрия позволяет одновременно анализировать тысячи фрагментов белков, однако существующие программы в основном предназначены только для поиска и идентификации белков, а не для изучения особенностей работы ферментов.
Разработанная программа CleaveScope автоматически обрабатывает результаты масс-спектрометрического анализа, определяет сайты расщепления белков и показывает закономерности в виде наглядных тепловых карт и графических схем. В отличие от многих существующих инструментов, программа напрямую работает с результатами поисковых систем и не требует сложной ручной подготовки данных.
Работа CleaveScope была продемонстрирована на примере трипсина — одного из наиболее изученных ферментов, широко используемого в биохимии и протеомике. Кроме того, подход, лежащий в основе программы, ранее применялся для изучения бактериальных ферментов рода Lysobacter.
Разработка позволит ускорить исследование новых ферментов и анализ больших массивов протеомных данных. Программа распространяется свободно и доступна на платформе GitHub.
Исследование опубликовано в журнале Analytical Chemistry — одном из ведущих международных журналов в области аналитической химии и масс-спектрометрии.
CleaveScope разработан для анализа данных LC-MS/MS и ориентирован на исследование специфичности протеолитических ферментов. Программа поддерживает различные методы нормализации данных и позволяет анализировать аминокислотные предпочтения в широком диапазоне позиций вокруг сайта гидролиза.
Алгоритмический подход, лежащий в основе CleaveScope, ранее использовался для анализа бактериальных протеаз из бактерий рода Lysobacter.
Источник: Минобрнауки России
