Proteomiikan

Proteomiikka on biotieteen ja molekyylimääräisen biologian ala, joka tutkii proteiineja kokonaisvaltaisesti: niiden ilmentymää, rakennetta, toimintaa ja vuorovaikutuksia. Proteomiikka pyrkii hahmottamaan proteomin, eli kaikkien proteiinien koostumuksen solussa, kudoksessa tai organismeissa sekä näiden määrien ja muokkauksien muutoksia tilan, kehityksen tai ympäristötekijöiden vaikutuksesta.

Keskeisiä tekniikoita ovat massaspektrometria yhdistettynä kromatografialla (LC-MS/MS) sekä kvantitatiiviset proteomiikkamenetelmät. Näitä ovat merkkipohjaiset tekniikat kuten SILAC, iTRAQ ja TMT sekä label-free kvantifikaatio. Aiemmin proteiinin erottelua ja tunnistusta tehtiin 2D-PAGE:n avulla, mutta nykyinen proteomiikka nojautuu suurelta osin MS-pohjaisiin menetelmiin.

Sovellukset proteomiikassa kattavat biomarkkerien löytämisen, tautien mekanismien ymmärtämisen, lääketutkimuksen ja yksilöllisen lääketieteen kehittämisen sekä proteiinivaihteluiden ja toiminnallisten proteiinikompleksien kartoituksen sekä proteiinien vuorovaikutusverkkojen selvittämisen.

Haasteet ja kehityssuuntaukset liittyvät näytteiden heterogeenisyyteen ja laajan ilmentymisvaihtelun kattavuuteen, dynaamiseen tilaan sekä post-translational-modificationien (PTMs) tunnistamiseen. Tiedonhallinta, analyysiprosessien standardointi ja tulosten vertaaminen ovat keskeisiä kehitystarpeita. Proteomiikka toimii tiiviissä yhteistyössä genomian ja metabolomian kanssa ja tukee monia biolääketieteen sovellusalueita.