Proteomika
2-Dgely
Hmotnostní spektrometrie
Proteinovápole(proteinarray)
Osnova
GENOM, TRANSKRIPTOM, PROTEOM, METABOLOM
G SekvenceDNA statickádata sekvenátor
T PopulacemRNA dynamickádatamicroarray
P Populaceproteinů dynamickádata2-Dgely, MS
M Populacemolekul vysocedyn. data chromatografie
spektrometrie
Proč nestačí "microarray" ?
GENOMIKA <­> PROTEOMIKA
http://www.expasy.org/tools/findmod/findmod_masses.html
Komer ní modelč
proteinového ipuproč
analýzuvzork krveů
Princip identifikace proteinů
B žnécharakteristikycelýchmolekul nedokážouě
jednozna n identifikovat proteinč ě
- molekulováhmotnost
- zastoupení aminokyselin
- elektrickýnáboj (pI)
N NAME %
237795 L Leu 9.4
199138 A Ala 7.8
192381 G Gly 7.6
191458 S Ser 7.5
175970 V Val 6.9
154267 E Glu 6.1
146184 T Thr 5.7
137735 I Ile 5.4
135069 K Lys 5.3
133582 R Arg 5.2
124916 D Asp 4.9
115228 P Pro 4.5
105957 F Phe 4.1
102780 N Asn 4.0
95080 Y Tyr 3.7
93296 Q Gln 3.6
56348 M Met 2.2
50486 H His 1.9
37544 C Cys 1.4
36530 W Trp 1.4
3202 X   ­ 0.1
Zastoupení aminokyselinv
sekvencích10000protein zů
databázeOWL.
Rank Score Protein (pI Mw) Description
=========================================================
1 5 GRIA4_RAT 7.59 98421 Glutamate receptor 4.
2 5 GRIA4_MOUSE 7.59 98295 Glutamate receptor 4.
3 6 GRIA4_HUMAN 8.21 98489 Glutamate receptor 4.
4 6 POL1_ARMVN 6.44 71899 NTP-binding protein (Potential).
5 7 TYDC4_PETCR 6.24 56771 Tyrosine decarboxylase 4 (EC 4.1.1.25).
6 7 HMCS1_CHICK 5.41 57559 Hydroxymethylglutaryl-CoA synthase,
7 7 ACOX5_CANTR 6.09 74106 Acyl-coenzyme A oxidase 5 (EC 1.3.3.6)
8 7 TYDC2_PETCR 6.29 57450 Tyrosine decarboxylase 2 (EC 4.1.1.25).
9 8 LOX1_LENCU 6.01 96639 Lipoxygenase (EC 1.13.11.12).
10 8 VIRD4_AGRTU 7.12 75950 Protein virD4.
11 8 TYDC3_PETCR 6.80 57633 Tyrosine decarboxylase 3 (EC 4.1.1.25).
12 8 ACOX3_ARATH 7.70 71909 Acyl-coenzyme A oxidase 3.
Výsledkyhledání pomocí aminokyselinovéhosložení, pI aMw
http://www.expasy.org/tools/multiident/
Fibroblasty­WTv. Downuvsyndrom
ervenékrvinkyv. rostlinaArabidopsisČ
ProteombakterieE.coli (Mw<38kDa)
Hmotnostná spektrometria
PROTEIN
SPEKTRUM
Graphics: http://www.astbury.leeds.ac.uk/facil/MStut/mstutorial.htm
Princip identifikace 
proteinu pomoci MS 
MS­PeptideMassFingerprinting(ESI)
MS­PeptideMassFingerprinting
(MALDI-TOF)
MS/MS(tandemMS) ­IonSearch
Hmotnostná spektrometria
MS (ESI)
Hmotnostná spektrometria
Hmotnostná spektrometria
Hmotnostná spektrometria
Hmotnostná spektrometria
MS (MALDI­TOF)
Hmotnostná spektrometria
Hmotnostná spektrometria
MS/MS (tandem Q­TOF)
Hmotnostná spektrometria
Využitie MALDI pre klasifikáciu vzoriek a hodnotenie ich
vzájomnej podobnosti
* identifikáciapíkov
* porovnaniedvochaleboviacspektier
* zhlukovanie
MALDI-TOF spektrum mikrobiologickej kultúry
* po et identickýchpíkovč
* vektorovýsú inč
* euklidovskávzdialenos vektorovť
* korelácia
* vzájomnáinformácia
Možnosti hodnotenia podobnosti spektier
Možnosti hodnotenia podobnosti spektier
2
(1,0,1,1,0,0,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,0,0,0,0,1)
x
(0,1,0,0,1,1,1,0,1,0,0,0,0,1,0,1,1,1,1,1,1)
=
0.00001
Možnosti hodnotenia podobnosti spektier
Možnosti hodnotenia podobnosti spektier
const float ptm[NUM_PTM] = {
42.0106,
541.0610,
­1.0316,
­0.9840,
634.6628,
45.9877118,
226.0776,
77.9105,
72.0211,
368.3443,
294.1831,
0.9840276,
162.052823,
15.9949146,
31.9898292,
31.9721,
0.9840,
4
Zhluková analýza získaných spektier s použitím vektorizácie
spektier a hodnotenia podobnosti vektorovým sú inomč
(program CLUTO)
ProteinProspector http://prospector.ucsf.edu
GPM http://gpmdb.thegpm.org