salmina_proteomics

О перспективах развития протеомики
в КрасГМУ
А.Б. Салмина, Е.А. Пожиленкова
НИИ ММ и ПБХ
Протеом – совокупность всех белков организма.
Протеомика – наука, инвентаризирующая все белки
(структуру, функции и взаимосвязи).
Структурная и функциональьная
протеомика
Химия
Биоинформатика
Физика
Joyce et al. Nature Reviews Molecular Cell Biology 7, 198–210 (March 2006) | doi:10.1038/nrm1857
Основные современные тенденции развития клинической
химии и лабораторной диагностики
•
Открытие и обоснование
использования для целей
лабораторной диагностики новых
биомаркеров, обладающих
ультрачувствительностью, высокой
специфичностью и прогностической
значимостью для создания новых
алгоритмов диагностики и для
оценки риска развития заболевания
в контексте превентивной
персонализованной медицины).
•
Рассмотрение вопросов клинической
химии и лабораторной диагностики с
позиций системной биологии и
комплексных подходов (геномика,
транскриптомика, протеомика,
гликомика, липидомика,
метаболомика).
http://www.biotechsupportgroup.com/prospector-differentiated-subproteomesand-enrich-functional-biomarkers
Масс-спектрометрическая идентификация белков
Оборудование ЦКП (НИИ молекулярной медицины
и патобиохимии) для протеомных исследований
•
Гибридный масс-спектрометр высокого разрешения Orbitrap VELOS PRO
(ThermoFisher Scientific, Германия) со сверхвысокоэффективным нанопотоковым
жидкостным хроматографом EASY-nLC II.
•
Приобретен в 2012 году на средства Минздрава РФ для обеспечения
выполнения проектов государственного задания (5 фундаментальных и 2
прикладных).
•
Условие предоставления субсидии – обеспечение выполнения всех проектов
государственного задания за счет выделяемых средств.
•
Закрепление оборудования за Лабораторией биомолекулярных и медицинских
технологий – в приказе ректора КрасГМУ № 651 осн. от 29.12.2014 г.,
в соответствии с которым масс-спектрометр остается в ЦКП.
•
Регламент использования оборудования ЦКП закреплен распоряжением по НИИ
молекулярной медицины (02.2015 г.) и приказом ректора КрасГМУ № 152
от 23.03.2015 г.
Thermo Scientific VELOS PRO™ это самая быстрая и самая
чувствительная ионная ловушка
в мире.
VELOS PRO™ делает возможным
надежную идентификацию и
количественный анализ даже
минорных компонентов и
обеспечивает получение абсолютно
точного результата.
Эта настольная система идеально
подходит для анализа
метаболизма лекарственных
средств, терапевтического
мониторинга лекарственных
средств, протеомики,
метаболомики, анализа объектов
окружающей среды, пищевой
продукции, токсикологии и
клинических применений.
Ключевые компетенции сотрудников ЦКП по направлению
«Медицинская протеомика. Идентификация молекулмаркеров и молекул-мишеней»
1.
н.с. Лаврентьев П.В. (специальность – биохимическая физика, СФУ). Целевая
стажировка в Институте биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича, Москва, 2015 г.,
«Высокопроизводительные методы протеомики» (Отдел протеомных исследований
и масс-спектрометрии, ЦКП «Протеом человека»)
2.
доц. Горина Я.В. Целевая стажировка в Российском химико-технологическом
университете им. Д.И. Менделеева, 2012 г., «Автоматизированные методы
химического анализа (ВЭЖХ, хромато-масс-спектрометрия)»
3.
доц. Пожиленкова Е.А. Целевая стажировка по хроматографическим методам
исследования, 1999 г., НИИ лазерной физики СО РАН, Новосибирск
4.
д.ф.-м.н. Салмин В.В. (лазерные системы для MALDI)
5.
доц. Оловянникова Р.Я. (пробоподготовка/интерпретация полученных данных)
6.
ст. преп. Кутяков В.А. (сертифицированный специалист по аналитической
химии/хроматографии)
7.
асс. Герасименко М.Н. Обучение в аспирантуре (Япония) для выполнения работ по
направлению «Медицинская пептидомика и протеомика» (2015-2018 гг.)
Образовательные модули
 Молекулярная и трансляционная медицина
(А.Б. Салмина, Н.А. Малиновская)
 Биохимия (А.Б. Салмина)
 Фармацевтическая химия (Н.В. Кувачева, Я.В. Горина)
 Органическая химия (Р.Я. Оловянникова)
 Биотехнология, медицинская биотехнология
(Е.Д. Хилажева)
 Основы хроматографии (Е.А. Пожиленкова, Р.Я. Оловянникова)
Основные публикации
•
Fursov A.A., Provorov A.S., Salmin V.V., Salmina A.B., Stepanenko A.V., Sokolovich A.G., Lazarenko V.I., Rebenkova
A.A., Popov A.Y., Testov A.A., Trusova E.Y., Mihutkina S.V., Lopatina O.L., Olovyannikova R.Ya. Pulsed gas lasers with
longitudinal discharge and their application in medicine // Laser Physics - 2005. - Vol. 15, N 9.- P.1299-1302 (ИФ
1,025)
•
Salmin V.V., Provorov A.S. Nitrogen lasers with longitudinal discharge for mass-spectrometry // Scientific Program
and Abstracts 10th International Conference Desorption 2004.- Saint-Petersburg, Russia.- 2004.- P.101.
•
Салмин В.В., Проворов А.С. Азотные лазеры с продольным разрядом для масс-спектрометрии // Массспектрометрия. - 2005. -№1.- С.51-56. (ИФ 0,866)
•
Zeidán-Chuliá F., Rybarczyk-Filho J.L., Salmina A.B., de Oliveira B.H., Noda M., Moreira J.C. Exploring the
Multifactorial Nature of Autism Through Computational Systems Biology: Calcium and the Rho GTPase RAC1
Under the Spotlight // Neuromolecular Med. 2013 Mar 2. (ИФ 3,885)
•
Zamay T.N., Kolovskaya O.S., Глазырин Ю.Е., Zamay G.S., Kuznetsova S.A., Spivak E.A., Wehbe M.A., Savitskaya
A.G., Zubkova O.A., Kadkina A.V., Wang X.C., Muharemagic D.A., Dubynina A.A., Sheina Y.A., Salmina A.B.,
Berezovski M.V., Zamay A.S. DNA-aptamer targeting vimentin for tumor therapy in vivo // Nucleic Acid
Therapeutics, 2014.- P.1-17. (ИФ 2,914)
•
Zeidan-Chulia F., De Oliveira B.H.N., Salmina A.B., Casanova M.F., Gelain D.P., Noda M., Verkhratsky A., Moreira
J.C.F. Altered expression of Alzheimer disease-related genes in the cerebellum of autistic patients: a model for
disrupted brain connectome and therapy // Cell Death and Disease. - 2014. - 5.- P.1-10. (ИФ 5, 177)
•
Р.Я. Оловянникова, В.В. Рославцева, В.В. Салмин, Ю.Е. Глазырин, А.С. Замай, Н.В. Кувачева, С.В. Прокопенко,
А.Б. Салмина Проблема префракционирования образцов плазмы/сыворотки крови для их протеомного
профилирования с помощью масс-спектрометрии // Масс-спектрометрия, 2015 – 12(1) – 1-23. (ИФ 0,866)
Перспективы развития протеомных исследований в КрасГМУ - I
Направление
Партнеры
Выполняемые крупные гранты и
проекты КрасГМУ
Нейропротеомика,
в том числе
нейропептидомика,
single-cell
proteomics
Международный
исследовательский центр развития
детей, кафедра биохимии,
Медицинская школа Университета
Канадзавы (Япония)
Кафедра физиологии,
Медицинская школа Университета
Ниигаты (Япония)
Кафедры нервных болезней,
педиатрии ИПО
НЦ неврологии РАН
Кузбасский кардиологический
центр
Выполнение 2-х докторских
диссертаций.
Онкопротеомика
НОЦ «Молекулярная и
клиническая онкология»
Грант Российского научного фонда
Молекулы-маркеры
и молекулымишени для
диагностики и
терапии социально
значимых
заболеваний
Кафедра урологии
НОЦ «Кардиоваскулярная и
цереброваскулярная патология»
НОЦ «Пульмонология»
НОЦ «Стоматология»
Лаборатория биомолекулярных и
медицинских технологий
Проекты государственного задания
Минздрава РФ
Грант Российского научного фонда
(60 млн. руб.), грант Совета по
грантам Президента РФ для
поддержки ведущих научных школ
Перспективы развития протеомных исследований в КрасГМУ - II
Направление
Партнеры
Выполняемые крупные гранты и
проекты КрасГМУ
Протеомика
микробных
популяций
Российско-японский центр
микробиологии, метагеномики и
инфекционных заболеваний
Медицинская школа Университета
Ниигаты (Япония)
Сетевая международная
образовательная программа
(Япония)
Государственное задание
Минздрава РФ
Протеомный анализ Кафедра медицинской
биополимерных
и биологической физики
скаффолдов
Кафедра фотоники СФУ
Грант Российского научного фонда
(60 млн. руб.)
Системная биология Федеральный университет Порто
для
Алегри (Бразилия)
биомедицинских
исследований
Государственное задание
Минздрава РФ
Проект Минздрава РФ
«Молекулярные механизмы и
функциональный имиджинг
головного мозга при заболеваниях
аутистического спектра»
(17 млн.руб.)
Реализация проектов полного цикла в области
медицинской протеомики и -омик
на базе ЦКП КрасГМУ
Масс-спектрометрия и
хроматография
Культивирование и комплексная
оценка тканей и клеточных
популяций (ПЦР, проточная
цитометрия, все виды микроскопии,
микрофлюидика,
спектрофлуориметрия, ИКспектроскопия, патч-кламп и пр.)
Медицинская
протеомика и
метаболомика
Моделирование заболеваний
человека на экспериментальных
животных, клетках и клеточных
ансамблях
Комплексные клиникоэкспериментальные и
междисциплинарные проекты
(опыт реализации с 2002 г.)
Методическая помощь
в реализации проектов в области
медицинской протеомики
• Институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича
РАН (ЦКП «Протеом человека»)
• НИИ физико-химической медицины РАН (Протеомный
центр)
• Университет Канадзавы (Япония)
• Университет Ниигаты (Япония)
Медицинская протеомика и -омики
как платформа для интеграции специалистов
и компетенций на базе ЦКП НИИ ММ и ПБХ КрасГМУ
Клеточная и
молекулярная
биология,
геномика
Клиническая
медицина
Химия
Биоинформатика
Молекулярная и
клиническая
диагностика
Физика
Молекулярная
физиология
Расчетная стоимость услуг по
проведению протеомного анализа
Вид исследования
Расчетная стоимость (на 1 пробу)
ВЭЖХ
800 руб.
Получение масс-спектра
1500 руб.
Получение пептидных смесей (С18)
2400 руб.
Поиск пептидов по базам данных
400 руб.
2012-2014 гг.: оператор – асс. Глазырин Ю.Е. (специальность «геохимия»).
Выполнение двух проектов по созданию тест-систем на основе ДНКаптамеров.
Подготовка специалистов «на рабочем месте» Отклонение со ссылкой на невозможность
(к.фарм.н. Я.В. Горина, к.фарм.н. Н.В.
привлечения к работе
Кувачева, А.А. Семенчуков, к.б.н. Р.Я.
Оловянникова)
Запланированная диссертация асп. В.В.
Рославцевой по идентификации белковмаркеров эффективности
нейрореабилитации, утверждена на
заседании ПК в марте 2013 г. (совместно с
каф. нервных болезней)
Отклонение со ссылкой на невозможность
использования предоставленных
биологических проб.
Запланированная диссертация соискателя
В.И. Бахтиной по идентификации молекулмаркеров при ХЛЛ , утверждена на заседании
ПК в 2013 г. (совместно с каф. внутренних
болезней № 2)
Отсутствие деятельности в течение 1,5 лет во
ссылкой на невозможность обеспечения
этапа пробоподготовки.
Изменение темы работы.
Привлечение альтернативного метода для
анализа биологических образцов.
При запуске прибора в марте 2015 года после его двухлетней
эксплуатации оператором Ю.Е. Глазыриным нами обнаружены грубые
нарушения использования прибора (служебная записка от 10.03.2015 г.).