Команда под руководством биохимика доктора Кристиана Мюнха, который возглавляет Emmy Noether Group, использует простой, но чрезвычайно эффективный прием: при измерении всех белков в масс-спектрометре добавляется бустерный канал, чтобы специально усилить сигнал вновь синтезированных белков для возможности их измерения. Таким образом, острые изменения в синтезе белка теперь можно отслеживать с помощью современной количественной масс-спектрометрии.
Идея возникла, потому что команда хотела понять, как определенные сигналы стресса влияют на синтез белка.«Поскольку количество вновь произведенных белков в течение короткого промежутка времени довольно невелико, задача состояла в том, чтобы зафиксировать мельчайшие изменения очень небольшого процента для каждого отдельного белка», - комментирует руководитель группы Мюнх. Недавно разработанный метод анализа теперь дает его команде детальное представление о молекулярных событиях, которые обеспечивают выживание стрессированных клеток. Клеточный ответ на стресс играет важную роль в патогенезе многих заболеваний человека, включая рак и нейродегенеративные расстройства. Понимание лежащих в основе молекулярных процессов открывает двери для разработки новых терапевтических стратегий.
Разработанный нами метод позволяет проводить высокоточные измерения с временным разрешением. Теперь мы можем анализировать острые клеточные стрессовые реакции, то есть те, которые происходят в течение нескольких минут. Кроме того, наш метод требует небольшого количества материала и чрезвычайно экономичен, - объясняет Мюнх. «Это помогает нам одновременно количественно определять тысячи белков в определенные промежутки времени после определенного стрессового воздействия.« Из-за небольшого количества требуемого материала измерения также можно проводить в образцах тканей пациентов, что облегчает сотрудничество с клиницистами. На конференции по протеостатису (EMBO) в Португалии аспирант Кевин Кланн недавно был награжден премией журнала FEBS. за презентацию первых данных, полученных с помощью нового метода. Молодой молекулярный биолог впервые продемонстрировал, что два наиболее важных клеточных сигнальных пути, которые запускаются совершенно разными стрессовыми стимулами, в конечном итоге приводят к одинаковым эффектам на синтез белка., Это открытие является прорывом в этой области.
Проект финансируется Европейским исследовательским советом (ERC) в рамках стартового гранта «MitoUPR», который был присужден Мюнху за изучение механизмов контроля качества митохондриальных белков. Кроме того, Кристиан Мюнх получил финансирование в рамках программы Эмми Нётер Немецкого исследовательского фонда (DFG, Deutsche Forschungsmeinschaft) и является членом Академии молодых ученых Йоханны Квандт при Гёте. С декабря 2016 года он создал группу «Контроль качества белков» в Институте биохимии II медицинского факультета Университета Гёте после своего пребывания в одной из ведущих протеомных лабораторий Гарвардского университета.