fosfoproteomiikassa

Fosfoproteomiikka on proteomiikan ala, joka tutkii proteiinien fosforylaatioita suurissa mittakaavoissa. Fosforylaatio on proteiinien posttranslaationaalinen modifikaatio, joka säätelee proteiinien toimintaa, vuorovaikutuksia ja solujen signaalinvälitystä. Yleisimpiä kohteita ovat seriinien, treoniinien ja tyrosiiniin liittyvät fosforylaatiot.

Tutkimusmenetelmät perustuvat massaspektrometriaan. Näytteet käsitellään proteiinien digestoimilla, yleensä trypsiinillä, ja fosfopeptidit rikastetaan ennen MS-mittausta. Rikastustapoja ovat esimerkiksi IMAC (Immobilized Metal Affinity Chromatography) ja TiO2-pohjaiset rikastukset. Tämän jälkeen fosfopeptidit analysoidaan LC-MS/MS:llä, ja fosfositusten sijainnit määritellään luotettavasti lokalisaatioanalyysillä.

Tietojenkäsittelyssä yhdistetään fosfositusten paikantaminen ja kvantitatiivinen analyysi: voidaan käyttää label-based menetelmiä (SILAC, TMT) tai label-free -lähestymistapoja. Tulokset sijoitetaan biologisiin konteksteihin signaalinsiirtoketjuissa ja kinomeissa, ja niitä hyödynnetään muun muassa syövän tutkimuksessa sekä vasteiden ja palautumiskyvyn kartoituksessa. Datan hallinta perustuu standardeihin ja tallennuspaikkoihin kuten mzML/mzIdentML, PhosphoSitePlus ja ProteomeXchange (PRIDE). Fosfoproteomiikalla on haasteita, kuten alhainen stoikiometria, dynaaminen säätely ja fosforylaation labileus, sekä analyysin tulkinnan monimutkaisuus.