phosphoproteominen

Phosphoproteominen on proteomiikan osa-alue, joka tutkii proteiinien fosforylaatiota laajassa, proteomiatasoisessa näkökulmassa. Fosforylaatio on yleinen post-translational modification, jossa fosfaattiryhmä lisätään aminohappoihin (useimmiten seriinia, treoniinia tai Tyr). Fosforylaatio säätelee proteiinien aktiivisuutta, vuorovaikutuksia, alikansiota ja signaalin kulkua, jolloin fosfoproteomiikka auttaa ymmärtämään solujen säätelyverkkoja ja reaktioita ulkoisiin ärsykkeisiin.

Phosphoproteomista tutkitaan sekä laajasti kaikkien fosfoproteomien kartoitusta että fosfoproteomiikan tilastollista ja kvantitatiivista analyysiä ajan funktiona. Tyypillinen työnkulku sisältää solujen tai kudosten näytteenottoa fosfatasidipisteillä, proteiinien eristämistä, digestoimista (yleisesti trypsiini), fosfopeptidejen rikastusta en- richment-tekniikoilla kuten immobilisoitu metalli- Affinite-kromatografia (IMAC) tai metallin oksidin affinitekstraktio (MOAC, esimerkiksi TiO2). Seuraavaksi käytetään LC-MS/MS -massaspektrometriaa fosfopeptidien identifioimiseksi ja kvantifioimiseksi. Tiedot analysoidaan ohjelmistoilla, jotka antavat fosforylaatiokohdan lokalisaatioluokituksia, kvantitatiivisia muutoksia sekä motif-analyysejä.

Phosphoproteomiikkaa tukevat tietokannat ja resurssit, kuten PhosphoSitePlus ja muut PTM-databases, jotka kokoavat tunnettuja fosforylaatiokohteita ja kontekstitietoja. Haasteita ovat alhainen fosforylaation stoikiometria, säädettyjen kohteiden kattavuus, kohdan tarkka lokalisaatio sekä systemaattinen virhemahdollisuus. Sovelluksia ovat signaalireittien kartoitus, soluvaiheisiin liittyvät säätelyt, syöpä- ja stressivasteet sekä lääkeainevaikutusten mekanismeiden selvittäminen. Tulevaisuuden suuntia ovat single-cell fosfoproteomiikka, parannettu kvantitatiivisuus sekä entistä paremmat laskennalliset menetelmät fosforylaatiokohdan luotettavalle tulkinnalle.