Proteomiikassa

Proteomiikka on biotieteiden ala, joka tutkii solujen ja kudosten proteomeja – kaikkia ilmentyviä proteiineja – suurissa mittakaavoissa sekä niiden ilmentymän vaihtelua, rakennetta, vuorovaikutuksia ja toimintaa. Proteomiikan tavoitteena on ymmärtää biologisia prosesseja kokonaisvaltaisemmin kuin perinteinen proteiinitutkimus.

Keskeisimmät teknologiat ovat mass-spektrometriaan perustuvat menetelmät, kuten LC-MS/MS, sekä proteiinien erottelu- ja puhdistusmenetelmät. Kvantitatiivinen proteomiikka voidaan toteuttaa label-free-tekniikoilla tai kemiallisesti merkittyillä menetelmillä kuten SILAC, TMT ja iTRAQ. Proteiinien vuorovaikutuksia kartoitetaan usein affiniteettipurkuun perustuvilla lähestymistavoilla ja mass-spektrometrialla. Dataa analysoidaan bioinformatiikalla identifiointiin, kvantitointiin sekä PTM- ja proteiiniverkkojen tulkintaan.

Proteomiikan analysointi vaatii sekä kokeellista että laskennallista osaamista. Datan hallinta, standardointi ja toistettavuus ovat keskeisiä haasteita, ja tutkijat hyödyntävät julkisia tietokantoja sekä kansainvälisiä standardeja proteiini- ja peptididatan jakamisessa.

Sovellukset: Proteomiikkaa hyödynnetään biomarkkerien löytämisessä, sairausmekanismien ymmärtämisessä, lääkekehityksessä sekä terveydenhuollon ja laadunvarmistuksen sovelluksissa. Tutkimuksessa proteomiikkaa käytetään myös bakteerien, kasvien ja muihin eliöihin liittyvissä tutkimuksissa.

Tulevaisuuden suuntauksia ovat single-cell proteomiikka, top-down proteomiikka sekä integraatio genomian ja transkriptomian kanssa multi-omics-lähestymistavat, joilla voidaan saavuttaa kontekstuaalisia ja yksilöllisiä proteiinitoiminnan kuvia.