纽约-新的研究揭示了在非转移性和转移性结直肠癌(CRC)细胞中发现的蛋白质和蛋白质变体，或蛋白质形态，以及区分它们的蛋白质组学模式。
由密歇根州立大学的孙亮亮、杜兰大学的刘晓文和俄亥俄州立大学的阿曼达·胡蒙领导的这项研究的作者写道:“我们的研究代表了(自上而下的蛋白质组学)朝着以蛋白质形态特定的方式描述人类蛋白质组的关键进展，这将改变基础和转化生物医学研究。”
他们认为，这样的分析“对于发现新的蛋白质生物标志物和更准确地了解癌症转移的分子机制至关重要。”
当他们报道在科学的进步周三，研究人员使用TopPIC分析软件和四种不同的毛细管区电泳串联质谱方法(带或不带尺寸排除或液相色谱步骤)对同一个体产生的非转移性和转移性CRC细胞系进行“自上而下的蛋白质组学”分析。
作者解释说，虽然定量的自下而上蛋白质组学“通常提供关于蛋白质形态的有限信息，它代表了由遗传变异、RNA替代剪接和蛋白质翻译后修饰引起的来自同一基因的所有可能的蛋白质分子”，但研究中使用的自上而下策略“直接测量完整的蛋白质形态，并提供了研究特定蛋白质形态功能的机会”。
从细胞系中发现的2332种蛋白质和23622种蛋白质形态(假发现率为1%)中，该团队能够精确定位蛋白质形态和氨基酸变体，以区分疾病的转移形式。
“定量(自上而下的蛋白质组学)揭示了两种细胞系之间差异表达的蛋白质形式，”研究人员报告说，“相应的基因具有多种功能，与癌症密切相关。”
通过结合所使用的质谱策略的数据，研究人员发现，与转移性CRC细胞系SW620中鉴定的14,504种蛋白质形式相比，非转移性CRC细胞系SW480含有超过17,300种可检测的蛋白质形式。
在Qiagen Ingenuity Pathway Analysis的帮助下，该团队仔细研究了质谱数据集中发现的不同蛋白质形态背后的途径。
研究人员报告说，这两种细胞系都含有与WNT/ β -catenin信号通路、PI3激酶、ERK/MAP激酶和其他先前涉及CRC的途径相对应的蛋白形式，尽管来自CRC相关途径和基因的蛋白形式的数量和类型在非转移和转移细胞系中有所不同，磷酸化蛋白形式和其他翻译后修饰(PTM)模式和氨基酸变体也是如此。
作者写道:“数据清楚地表明，对等基因的人类非转移性(SW480)和转移性(SW620) CRC细胞系具有本质上不同的蛋白质形态。”
他们指出，“重要的癌症相关基因的差异表达蛋白形式，特别是那些带有PTMs的蛋白形式，可能是CRC转移的新型蛋白形式生物标志物，”而“众所周知的CRC相关途径的基因蛋白形式在SW480和SW620细胞之间是不同的，这些蛋白形式可能在调节CRC转移中发挥重要作用。”