intTypePromotion=1
ADSENSE

Nhận dạng và mô tả đặc điểm hệ Glycoprotein huyết thanh bệnh nhân hội chứng mạch vành cấp

Chia sẻ: Ni Ni | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:8

39
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết tập trung nghiên cứu nhận dạng hệ glycoprotein trong huyết thanh của bệnh nhân ACS và người bình thường khỏe mạnh bằng sắc ký ái lực Concanavalin A, điện di SDS-PAGE và xác định protein bằng hệ thống sắc ký lỏng nano đa chiều kết nối với khối phổ liên tiếp (2D-NanoLC-ESI-MS/MS). Ngoài ra, đặc điểm về chức năng sinh học của glycoprotein được phân loại dựa trên cơ sở dữ liệu PANTHER của Viện Tin sinh học châu Âu.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nhận dạng và mô tả đặc điểm hệ Glycoprotein huyết thanh bệnh nhân hội chứng mạch vành cấp

TAP CHI SINH HOC 2015, 37(1se): 151­157<br />  DOI:     10.15625/0866­7160/v37n1se.<br /> <br /> <br /> NHẬN DẠNG VÀ MÔ TẢ ĐẶC ĐIỂM HỆ GLYCOPROTEIN <br /> HUYẾT THANH BỆNH NHÂN HỘI CHỨNG MẠCH VÀNH CẤP<br /> <br /> Đỗ Hữu Chí1, Nguyễn Tiến Dũng1, Phạm Đức Đan1, Lê Thị Bích Thảo1, <br /> Đỗ Doãn Lợi2, Nguyễn Bích Nhi1, Phan Văn Chi1*<br /> 1<br /> Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam, *chi@ibt.ac.vn<br /> 2<br /> Viện Tim mạch, Bệnh viện Bạch Mai<br /> <br /> TÓM TẮT: Nhồi máu cơ  tim cấp được xem là biến chứng nguy hiểm sau cùng của hội chứng mạch  <br /> vành cấp và thường xảy ra đột ngột, nằm trong những trường hợp cấp cứu tối khẩn, có tỷ lệ  tử vong  <br /> và để lại di chứng rất cao. Vì vậy, nghiên cứu tìm kiếm các chỉ thị phân tử đặc hiệu hơn cho ACS để <br /> ứng dụng rộng rãi trong chẩn đoán rất cần thiết. Trong huyết thanh, các glycoprotein tham gia vào  <br /> nhiều quá trình sinh học và có tiềm năng làm chỉ  thị  cho chẩn đoán và điều trị. Trong nghiên cứu này,  <br /> chúng tôi tiến hành nhận dạng hệ  glycoprotein trong huyết thanh của bệnh nhân ACS và người bình  <br /> thường khỏe mạnh bằng các kỹ  thuật proteomics như  sắc ký ái lực Concanavalin A, điện di SDS­<br /> PAGE và  hệ  thống  sắc  ký lỏng  nano  đa  chiều  kết   nối  với   khối  phổ   liên  tiếp (2D­NanoLC­ESI­<br /> MS/MS). Glycoprotein được phân tích bằng các công cụ  tin sinh học gồm phần mềm PEAK v6.0 và  <br /> PANTHER. Kết quả, 133 glycoprotein  ở mẫu nhồi máu cơ  tim cấp, 162 glycoprotein  ở mẫu đau thắt <br /> ngực không  ổn định và 195 glycoprotein  ở  người bình thường khỏe mạnh đã được nhận diện. Chức  <br /> năng sinh học của các glycoprotein cũng được phân loại thành các nhóm như xúc tác, điều hoà enzyme,  <br /> thụ thể, cấu trúc, vận chuyển và liên kết. Đáng chú ý, trong dữ liệu phân tích phổ  của chúng tôi phát  <br /> hiện cả  ba chuỗi của Fibrinogen (alpha, beta, gamma) trong huyết thanh b ệnh nhân nhồi máu cơ  tim <br /> cấp và đau thắt ngực không ổn định mà không được phát hiện ở người bình thường khỏe mạnh.<br /> Từ khóa: Hội chứng mạch vành cấp, glycoprotein, proteomics, NanoLC­MS/MS.<br /> <br /> MỞ ĐẦU thư. Trong đó, một số protein trước đây đã mô <br /> tả  như   ứng viên chỉ  thị  tiềm năng cho bệnh <br /> Glycosyl hóa làm tăng sự  đa dạng của hệ <br /> ung   thư   phổi   trong   huyết   thanh   như <br /> protein tới một mức độ  không một biến đổi <br /> haptoglobin   (HP),   inter­alpha­trypsin   inhibitor <br /> sau dịch mã nào sánh kịp. Vai trò quan trọng  <br /> heavy   chain   4   (ITI­H4),   complement   C3 <br /> của glycosyl hóa đã được đề cập từ các nghiên <br /> precursor   và   leucine­rich   alpha­2­glycoprotein <br /> cứu   về   cấu   trúc   protein,   vị   trí   glycosyl   hóa, <br /> cũng   được   phát   hiện   [5].   Với   phương   pháp <br /> tính tan protein, tính kháng nguyên và hoạt tính <br /> tiếp cận tương tự, hệ glycoprotein trong nước  <br /> chức năng của protein, thời gian bán hủy (half­<br /> tiểu bệnh nhân ung thư  bàng quang cũng đã <br /> life)   của   thuốc   cũng   như   tương   tác   giữa   tế <br /> được xác định [18]. Rõ ràng, việc xác lập mối <br /> bào­tế   bào   [11].   Trong   huyết   thanh, <br /> liên quan giữa cấu trúc polysaccharide và chức <br /> glycoprotein tham gia vào nhiều quá trình sinh <br /> năng của các glycoprotein, tìm kiếm các chỉ thị <br /> học và có giá trị lâm sàng cho bệnh nhân trong  <br /> sinh học (biomarker) cho chẩn đoán và điều trị <br /> chuẩn đoán và điều trị [5]. Từ lâu, người ta đã <br /> và cơ  chế  phân tử  mà quá trình glycosyl hóa <br /> biết rằng sự  thay  đổi của quá trình glycosyl <br /> protein  ảnh hưởng  đến cơ  chế  bệnh sinh là <br /> hóa trong tế  bào liên quan đến cơ  chế  bệnh  <br /> những lĩnh vực nghiên cứu quan trọng [3]. Để <br /> sinh và quá trình tiến triển tự  nhiên của ung <br /> đạt được những mục tiêu này, sự  phát triển  <br /> thư  (oncogenesis) [1]. Sử  dụng phương pháp <br /> của các kỹ thuật có độ nhạy cao cho phân tích <br /> tiếp   cận   bằng   sắc   ký   ái   lực   và   NanoLC­<br /> glycoprotein là hết sức cần thiết. <br /> MS/MS, Heo (2007) [5] đã nhận dạng và chọn <br /> lọc được 38 protein có liên quan đến bệnh ung <br /> <br /> <br /> 151<br /> Do Huu Chi et al.<br /> <br /> Hội chứng mạch vành cấp (Acute coronary  điều   kiện   cho   những   nghiên   cứu   về <br /> syndrome,   ACS)   là   một   thuật   ngữ   được   sử  proteome/subproteome   nhằm   khai   thác,   tìm <br /> dụng khi xảy ra trạng thái lưu lượng máu cung  kiếm   các   chỉ   thị   liên   quan   bệnh   lý.   Trong  <br /> cấp cho tim giảm đột ngột, trong đó bao gồm  nghiên   cứu   này,   chúng   tôi   nhận   dạng   hệ <br /> nhồi   máu   cơ   tim   cấp  (Acute   Myocardial  glycoprotein trong huyết thanh của bệnh nhân <br /> Infarction,   AMI)  ST   chênh  lên  (ST:   segment­ ACS và người bình thường khỏe mạnh bằng <br /> đoạn), nhồi máu cơ tim không ST chênh lên và  sắc  ký  ái  lực  Concanavalin  A,  điện  di  SDS­<br /> đau thắt ngực không ổn định (Unstable Angina,  PAGE và xác định protein bằng hệ  thống sắc <br /> UA)  [10]. ACS hiện nay vẫn là nguyên nhân  ký lỏng nano đa chiều kết nối với khối phổ <br /> gây tử vong hàng đầu và gia tăng nhanh chóng  liên tiếp (2D­NanoLC­ESI­MS/MS). Ngoài ra, <br /> tại   các   nước   phát   triển   cũng   như   đang   phát   đặc   điểm   về   chức   năng   sinh   học   của  <br /> triển, thậm chí đang có xu hướng dần trẻ hóa  glycoprotein được phân loại dựa trên cơ sở dữ <br /> độ  tuổi người mắc căn bệnh nguy hiểm này.  liệu PANTHER của Viện Tin sinh học châu <br /> Bất chấp những nỗ lực nghiên cứu ngày càng  Âu.<br /> được thúc đẩy mạnh mẽ  thì chỉ  thị  sớm cho  VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> ngăn   ngừa,   chẩn   đoán   và   điều   trị   ACS   vẫn  <br /> đang còn thiếu [2] và giá trị  tiên lượng giúp  Huyết   thanh   của   30   người   bình   thường <br /> phát   hiện  sớm   các  triệu  chứng   vẫn  chưa   rõ  khỏe   mạnh,   30   bệnh   nhân   đau   thắt   ngực  <br /> ràng. Mức biểu hiện thay đổi của các chỉ  thị  không  ổn định và 30 bệnh nhân nhồi máu cơ <br /> gây viêm như  C reactive protein (CRP), serum   tim được cung cấp bởi Viện Tim mạch, Bệnh <br /> amyloid A, myeloperoxidase and interleukin­6  viện Bạch mai, Hà Nội đã được khẳng định là <br /> (IL­6) được phát hiện thay đổi đáng kể ở bệnh   bình thường hay bệnh lý thông qua các chỉ  số <br /> nhân ACS [2].  xét   nghiệm   huyết   học   (glucose,   cholesterol,  <br /> triglyceride,   HDL­C,   LDL­C,   CK­MB, <br /> Trong   những   năm   qua,   hướng   dẫn   chẩn <br /> Troponin  hs­cTnT,   BNP,   SGOT,   SGPT…)   và <br /> đoán và điều trị  nhồi máu cơ  tim cấp của Tổ <br /> các   chẩn   đoán   hình   ảnh   liên   quan   bệnh   tim  <br /> chức Y tế  Thế  giới, của Hội Tim mạch Hoa  <br /> mạch như X­quang tim phổi, điện tâm đồ, siêu <br /> Kỳ, của Hội Tim mạch châu Âu... được cập <br /> âm   tim   và   chụp   động   mạch   vành.   Các   mẫu <br /> nhật không ngừng mà các chỉ  thị  sinh học là <br /> được   lựa   chọn   cho   nghiên   cứu   đều   có   sự <br /> nền  tảng của  những   thay  đổi   đó.   Cuối   năm  <br /> tương đồng về  giới tính, độ  tuổi. Tất cả  các <br /> 2011, các xét nghiệm Troponin của tổn thương  <br /> đối   tượng   cung   cấp   mẫu   đều   tự   nguyện, <br /> cơ   tim   có   độ   nhạy   cao   (High­Sensitive <br /> không mắc các bệnh truyền nhiễm, có đầy đủ <br /> Troponin) đã được sử dụng để chẩn đoán sớm <br /> hồ sơ và bệnh án rõ ràng. Mẫu được bảo quản  <br /> nhồi máu cơ  tim cấp không có ST chênh lên <br /> tại phòng nghiên cứu  ở  ­80oC trước khi phân <br /> [16]. Tuy nhiên, Troponin tim cũng tăng trong <br /> tích.<br /> một số  bệnh lý khác ngoài cơn nhồi máu cơ <br /> tim như  suy thận mạn, thuyên tắc phổi cấp,   Các hóa chất sử dụng đều có độ tinh sạch <br /> viêm màng ngoài tim cấp, sốc nhiễm trùng… cần thiết cho nghiên cứu sinh học phân tử  và <br /> Vì vậy, cần có chỉ  thị  phân tử  mới đặc hiệu  được mua từ các hãng nổi tiếng trên thế  giới: <br /> hơn cho ACS để ứng dụng rộng rãi trong chẩn  Acrylamide, bis­acrylamide, urea, glycine, Tris, <br /> đoán   lâm   sàng.   Chính   vì   thành   phần   protein  sodium dodecyl sulfate (SDS) từ  công ty Bio­<br /> trong huyết thanh phức tạp và bắt nguồn từ  Rad   (Bio­Rad   Laboratories,   Hercules,   CA, <br /> nhiều   nguồn   gốc   mà   việc   nghiên   cứu   hệ  USA). Concanavalin A Sepharose™ 4B từ công <br /> glycoprotein huyết thanh hứa hẹn sẽ mang lại   ty  GE  Healthcare  Bio­Sciences  AB  (Sweden). <br /> nhiều thông tin bổ ích.  Enzyme trypsin (proteomics sequencing grade), <br /> methyl  α­D­glycopyranoside từ  Sigma­Aldrich <br /> Trong những năm gần đây, sự  phát triển <br /> (St.   Louis,   MO,   USA).   Coomassie   Brilliant <br /> vượt bậc của các kỹ  thuật proteomics đã tạo <br /> <br /> <br /> 152<br /> Blue   R250   từ   MP   Biomedicals   (MP   liên tiếp dựa trên công bố trước đây của tác giả <br /> Biomedicals, Eschwege, Germany). Trần Thế Thành và nnk. (2008) [15].<br /> Hệ   sắc   ký   lỏng   nano   đa   chiều   (LC  Nhận   diện   và   mô   tả   đặc   điểm   hệ <br /> Packings,   Dionex,   Netherlands)   kết   nối   hệ  glycoprotein<br /> thống   khối   phổ   QSTAR®  XL   (Applied <br /> Các dữ  liệu khối phổ  được phân tích bằng <br /> Biosystems, MDS Sciex, Ontario, Canada) liên <br /> phần   mềm   PEAKS   v6.0  (Bioinformatics <br /> tiếp có độ nhạy cao cùng với các trang thiết bị <br /> Solutions   Inc., Waterloo, Canada)  và   sử   dụng <br /> khác của Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Công <br /> phần   mềm   tin   sinh   online  PANTHER <br /> nghệ   Gen,   Viện   Công   nghệ   sinh   học,   Viện <br /> (http://pantherdb.org)   để   phân   loại   chức   năng <br /> Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.<br /> sinh học các glycoprotein huyết thanh.<br /> Chuẩn bị mẫu huyết thanh và cột sắc ký ái <br /> lực CoA KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> Glycoprotein   huyết   thanh   được   thu   nhận  Hệ   glycoprotein   huyết   thanh   bệnh   nhân <br /> bằng kỹ thuật sắc ký ái lực với chất giá ConA   ACS <br /> theo nghiên cứu trước đây của Vũ Minh Thiết <br /> Trong nghiên cứu này, Concavanilin A (con <br /> và nnk. (2006) [14]. Nồng độ glycoprotein bám <br /> A), một lectin có nguồn gốc từ đậu Convanalia <br /> cột   được   xác   định   bằng   phương   pháp <br /> ensiformis  được  sử  dụng làm chất ái lực với  <br /> Bradford. Sau đó, các dung dịch thôi ra được cô <br /> gốc   đường   mano   hoặc   glycosyl   của  <br /> đặc, loại đường và muối bằng phương pháp <br /> polysaccharide  hoặc  glycoprotein  để  thu nhận <br /> tủa với acetone lạnh theo tỷ lệ protein: acetone  <br /> glycoprotein   trong   huyết   thanh   người.  Việc <br /> là 1:4 (v:v) và được bảo quản ở ­20oC.<br /> phân tích đồng thời nhiều protein có mặt trong  <br /> Điện   di   SDS­PAGE   và   thủy   phân   protein  các mẫu sinh học phức tạp như  huyết thanh  <br /> trong gel  đang là thách thức lớn  đối với các nhà khoa <br /> Glycoprotein huyết thanh bệnh nhân ACS  học trong lĩnh vực nghiên cứu proteomics. Sự <br /> và người bình thường khỏe mạnh được tra vào  phức tạp của mẫu không chỉ  do số lượng các <br /> các   giếng   của   gel   polyacrylamide   12,6%   protein có mặt và những biến đổi của chúng <br /> (khoảng 25 microgam protein/giếng). Quá trình  mà còn do sự chênh lệch rất lớn về hàm lượng  <br /> điện  di   được  thực  hiện dưới  hiệu  điện  thế  protein.   Khoảng 85%  protein  hàm   lượng  cao <br /> không đổi 110 Volt. Kết thúc điện di, gel được  (albumin,   immunoglobulin,   transferrin, <br /> nhuộm bằng Coomassie Brilliant Blue G­250.   lipoprotein…)   có   mặt   trong   huyết   thanh   [2,  <br /> Sau khoảng 1 giờ, rửa bằng nước cất 2 lần đã  12].   Đa   số   các   protein   hàm   lượng   thấp <br /> loại ion. Các glycoprotein biểu hiện trên bản  (cytokine, hormone…) lại  có vai trò  rất  quan <br /> điện   di   được   cắt   ra   từ   gel   polyacrylamide  trọng   trong   hoạt   động   sống   của   cơ   thể.   Vì <br /> thành 8 băng, mỗi băng lại được cắt rất nhỏ  vậy,   việc   phân   đoạn   protein,   loại   bỏ   các <br /> và  chuyển vào  ống  Eppendorf 1.5 ml đã khử  protein   có   hàm   lượng   cao   là   việc   làm   cần <br /> trùng. Protein được thủy phân bằng trypsin theo  thiết.   Kết   quả   phân   tích   bằng   điện   di   một  <br /> quy trình đã được mô tả bởi Vũ Minh Thiết và  chiều   SDS­PAGE   cho   thấy   các   băng <br /> nnk. (2006) [14]. glycoprotein được phân tách khá rõ ràng. Các <br /> protein   chiếm   hàm   lượng   cao   trong   huyết  <br /> Phương pháp tiếp cận sắc ký lỏng nano đa  thanh   như   albumin,   imunoglobulin   đã   được <br /> chiều kết nối với khối phổ  liên tiếp (2D­ loại bỏ  do không được glycosyl hóa. Sự  xuất  <br /> NanoLC­ESI­MS/MS) nhận diện protein hiện với số  lượng nhiều các băng này phản <br /> Quy trình nhận diện protein trên hệ  thống  ảnh   sự   đa   dạng   về   thành   phần   của   hệ <br /> sắc ký lỏng Nano đa chiều kết nối khối phổ  glycoprotein trong huyết thanh. <br /> Nhận dạng hệ glycoprotein huyết thanh <br /> <br /> <br /> 153<br /> Do Huu Chi et al.<br /> <br /> Solutions Inc., Waterloo, Canada). Trong đó, chỉ <br /> những protein có điểm số  ion peptide lớn hơn <br /> 20 mới được chấp nhận, phổ MS/MS của mỗi <br /> peptide có ít nhất 3 vị  trí amino acid liên tiếp  <br /> nhau   được   xác   định.   Các   protein   nhận  dạng <br /> được trong kết quả tìm kiếm được xác định là <br /> glycoprotein khi so sánh với ngân hàng cơ  sở <br /> dữ   liệu   SwissProt   (http://us.expasy.org/sprot). <br /> Kết quả, bằng sắc ký ái lực con A đã thu giữ <br /> Hình 1. Biểu đồ  Venn minh họa mối tương  <br /> được  133, 162 và  195 loại  glycoprotein khác <br /> quan   các   loại   glycoprotein  giữa  người   bệnh <br /> nhau từ  huyết thanh bệnh nhân nhồi máu cơ <br /> nhồi   máu   cơ   tim   cấp   (AMI),   đau   thắt   ngực <br /> tim   cấp,   đau   thắt   ngực   không   ổn   đinh   và <br /> không   ổn   định   (UA)   và   người   bình   thường <br /> người   bình   thường   khỏe   mạnh   (hình   1)   bao <br /> (Healthy)   tương   ứng   với   133,   162   và   195 <br /> gồm   các   loại   immunoglobin,   các   thành  phần <br /> glycoprotein.   Đáng   chú   ý   chỉ   81  glycoprotein <br /> bổ  thể, các protein liên kết, enzyme, thụ thể... <br /> được phát hiện trong cả  hai thể  bệnh và đối <br /> Phân tích chi tiết, chúng tôi đã xác định được <br /> chứng.<br /> 107 glycoprotein trong cả  người bình thường <br /> và  bệnh  nhân  đau thắt  ngực   không  ổn  định,  <br /> Mục   đích   chính   của   nghiên   cứu   này   là <br /> trong khi  ở  người bình thường và bệnh nhân <br /> nhận   diện   tất   cả   glycoprotein   có   mặt   trong <br /> nhồi máu cơ  tim cấp là 93 glycoprotein và 88  <br /> huyết thanh bệnh nhân ACS gồm nhồi máu cơ <br /> glycoprotein  ở  cả  bệnh nhân nhồi máu cơ  tim <br /> tim cấp và đau thắt ngực không  ổn định. Các <br /> cấp và đau thắt ngực không ổn định, chỉ có 81  <br /> phân đoạn protein thu được bằng sắc ký ái lực  <br /> glycoprotein xác định được trong cả  ba nhóm. <br /> với   con   A   được   thủy   phân   bằng   trypsin   và <br /> Đây là những cơ sở dữ liệu toàn diện đầu tiên <br /> được phân tích bằng sắc ký lỏng ngược pha <br /> về   hệ   glycoprotein   (glycoproteome)   trong <br /> kết nối khối phổ. Dữ liệu phổ được tìm kiếm  <br /> huyết thanh bệnh nhân mắc hội chứng mạch <br /> bằng phần mềm PEAKS v6.0  (Bioinformatics <br /> vành cấp Việt Nam (hình 2).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Phân loại chức năng glycoprotein huyết thanh người bệnh ACS và người bình thường. <br /> Trục X: biểu thị chức năng tham gia trong các quá trình sinh học của glycoprotein.Trục Y: biểu <br /> thị số lượng glycoprotein. (BT: bình thường, ĐT: đau thắt, NM: nhồi máu).<br /> <br /> 154<br /> Việc   nhận   dạng   và   nghiên   cứu   các  gắn vào amino acid Asn trong trình tự Asn­X­<br /> glycoprotein và quá trình glycosyl hóa đóng vai  Ser/Thr (trong đó X có thể  là các amino acid <br /> trò   quan   trọng   trong   nghiên   cứu   các   cơ   chế  khác   trừ   Pro  và   (2)   O­link,   khi   cấu   trúc   các  <br /> phân tử của nhiều quá trình sinh lý và bệnh lý.  phân tử  glycan gắn với nhóm  Ser  hoặc Thr. <br /> Tuy nhiên, công việc này gặp nhiều trở  ngại   Những glycoprotein bình thường cũng như các <br /> do   một   đặc   điểm   quan   trọng   của   các  loại   glycoprotein   bị   biến   đối   bất   thường   từ <br /> glycoprotein là tính chất dị hình. Đặc điểm này  các cơ  quan, mô và tế  bào có thể  đi vào trong <br /> được thể hiện qua sự khác biệt về thành phần   hệ  thống tuần hoàn và trở  thành các chất lưu <br /> cấu trúc giữa các glycoprotein và giữa các phân  chuyển   trong   huyết   thanh,   đồng   thời <br /> tử   đường   trên   cùng   một   loại   glycoprotein   glycoprotein cũng được biết đến là một chất <br /> (glycoform).   Để   khắc   phục,   một   số   tác   giả  chỉ thị tốt cho những tác động của môi trường  <br /> cũng  đã sử  dụng kết hợp con A với các loại  lên các hoạt động nội bào. Vì lý do này, các <br /> lectin   khác   như   agglutinin   từ   mầm   củ   cải  glycoprotein huyết thanh trở  thành đối tượng  <br /> đường   (WGA­Wheat   Germ   Lectin),   Jacalin,   lý thú được sử  dụng trong cả  nghiên cứu và <br /> Lentil lectin (LCA), và lectin dứa (PNA). Tuy   chẩn   đoán   bệnh   [5].   Trong   nghiên   cứu   này, <br /> vậy, cũng chỉ  có rất ít các glycoprotein khác  chúng   tôi   đã   phân   loại   glycoprotein   huyết  <br /> được phát hiện  [8;13]. Wang et al (2006)  đã  thanh bệnh nhân mắc hội chứng mạch vành <br /> nhận diện được 225 protein trong nước tiểu  cấp và người bình thường theo chức năng sinh <br /> người, trong đó 150 protein được chú thích là  học của các glycoprotein bằng cơ  sở  dữ  liệu <br /> glycoprotein trên cơ  sở  dữ  liệu Swiss­Prot và  PANTHER   Version   9.0   (cập   nhật   đến   ngày <br /> 43   protein   dự   đoán   là   glycoprotein   của  20/1/2014)   bao   gồm   7180   họ   proteins   chia  <br /> NetNGlyc 1.0 [17]. Trong một nghiên cứu khác  thành 52768 phân họ  có chức năng riêng biệt. <br /> của Ghosh et al. (2003) [4] sử  dụng sắc ký ái  Như  trên hình 3, chức năng của glycoprotein <br /> lực với chất giá lectin là con A hoặc agglutinin   huyết thanh được chia thành 9 nhóm. Trong đó, <br /> mầm lúa mì để  xác định tỷ trọng glycoprotein  nhóm glycoprotein tham gia vào hoạt động xúc <br /> màng của các dòng tế bào K562. Trong nghiên  tác chiếm tỷ  lệ  cao nhất   AMI (45/133), UA  <br /> cứu   của   chúng   tôi,   biểu   đồ   Venn   được   sử  (60/162) và Healthy (57/195). Tiếp đến, nhóm <br /> dụng để  phân loại các glycoprotein khác biệt  tham gia vào các chức năng: liên kết, điều hòa <br /> chỉ  xuất hiện  ở  bệnh nhân nhồi máu cơ  tim   enzyme,   hoạt   động   của   thụ   thể   (receptor),  <br /> cấp (33 glycoprotein), đau thắt ngực không  ổn  hoạt động vận chuyển, protein cấu trúc, yếu <br /> định (48 glycoprotein) và  người  bình thường  tố  liên kết sao chép ADN và yếu tố  liên kết <br /> (76 glycoprotein). Kết hợp các kết quả  nghiên  phiên   mã   protein   có   tỷ   lệ   thấp   nhất:   AMI <br /> cứu   đã   chỉ   ra   sự   biểu   hiện   của   hàng   chục   (2/133), UA (1/162) và Healthy (2/195).<br /> protein  ở người bệnh có sự  khác biệt đáng kể  Hội chứng mạch vành cấp đã và đang là <br /> so với người thường. Một điểm rất đáng chú  một   trong   những   nguyên   nhân   gây   tử   vong <br /> ý, ở trường hợp bệnh lý sự biểu hiện của hầu   hàng đầu trên toàn thế giới. Do vậy, phát triển <br /> hết các glycoprotein này bị giảm đi đáng kể so  các nghiên cứu tìm kiếm chỉ thị trong giai đoạn <br /> với bình thường [9]. đầu vừa mang tính cấp thiết, vừa mang tính <br /> Mô tả chức năng của hệ glycoprotein chiến lược lâu dài. Khoa học proteomics ngày <br /> Glycosyl hóa là một trong các cải biến sau  nay cho phép phân tích và nhận dạng toàn bộ <br /> phiên mã phổ  biến trong quá trình hiểu hiện  mức độ  biểu hiện của các protein trong bệnh  <br /> protein,   đảm   bảo   protein   có   cấu   trúc   hoàn  tim mạch và sẽ cung cấp những hiểu biết mới  <br /> chỉnh   và   hoạt   tính   đầy   đủ.   Có   hai   dạng  về  cơ  chế  điều hòa tế  bào liên quan đến rối <br /> glycosyl hóa (1) N­link, cấu trúc glycan được  loạn chức năng trong bệnh tim [6, 9]. <br /> <br /> <br /> 155<br /> Do Huu Chi et al.<br /> <br /> Trong nghiên cứu, chúng tôi phát hiện một  Lời cảm  ơn: Công trình này được hoàn thành <br /> số  glycoprotein có mặt trong huyết thanh cả  với   sự   hỗ   trợ   về   kinh   phí   của   đề   tài <br /> bệnh nhân nhồi máu cơ  tim cấp và đau thắt   KC04/2011/PTNTĐ/HĐ­ĐTĐL   (2011­2014): <br /> ngực không ổn định, trong khi không xuất hiện  “Tìm kiếm các chỉ  thị  sinh học liên quan hội <br /> trong huyết thanh người bình thường bao gồm  chứng   mạch   vành   cấp   bằng   các   kỹ   thuật <br /> các protein: Uncharacterized protein C18orf63,  proteomics” và đề  tài cấp Viện Hàn lâm Khoa <br /> Fibrinogen alpha chain, Fibrinogen beta chain,  học và Công nghệ  Việt Nam VAST02.01/14­<br /> Fibrinogen gamma chain, Ig gamma­3 chain C  15: “Nghiên cứu đa hình gen/protein MMP­9 và <br /> region, Killer cell immunoglobulin­like receptor  đánh giá khả năng ứng dụng trong chuẩn đoán <br /> 3DL3,   Ig   lambda   chain   V­I   region   WAH,  sớm hội chứng mạch vành cấp”. <br /> Membrane   frizzled­related   protein,   Multidrug <br /> resistance­associated   protein   7,   Zinc­alpha­2­ TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> glycoprotein. 1. Butler   M.,   Quelhas   D.,   Critchley   A.   J., <br /> Các nghiên cứu quan sát tiên lượng cùng  Carchon H., Hebestreit H. F., Hibbert R. G., <br /> với các nghiên cứu dịch tễ học đã chứng minh  Vilarinho L., Teles E., Matthijs G., Schollen <br /> rằng nồng độ  Fibrinogen có thể  tiên đoán về  E., Argibay P., Harvey D. J., Dwek R. A., <br /> nguy cơ của bệnh động mạch vành [7]. Protein  Jaeken J., and Rudd P. M., 2003. Detailed <br /> này đóng vai  trò quan trọng trong nhiều quá  glycan   analysis   of   serum   glycoproteins   of <br /> trình sinh học như  hoạt hóa tiểu cầu, quyết   patients   with   congenital   disorders   of <br /> định độ  nhớt của huyết tương và hình thành  glycosylation   indicates   the   specific <br /> sợi fibrin trong quá trình đông máu (yếu tố I).   defective   glycan   processing   step   and <br /> Fibrinogen còn là một chất phản ứng giai đoạn  provides   an   insight   into   pathogenesis. <br /> cấp  tính,   có nghĩa  là   nồng  độ   Fibrinogen  có  Glycobiology, 13: 601­622.<br /> thể  tăng mạnh trong bất kỳ  nguyên nhân gây <br /> 2. Cubedo   J.,   Padró   T.,   García   M.,   Xavier., <br /> viêm hoặc tổn thương mô. Trong nghiên của <br /> Pintó   X.,  Cinca   J.,   Badimon   L.,   2011. <br /> chúng tôi phát hiện cả ba chuỗi của Fibrinogen <br /> Serum   proteome   in   acute   myocardial <br /> (alpha, beta, gamma chains) trong huyết thanh <br /> infarction.   Publicado   en.   Clin.   Invest <br /> bệnh nhân nhồi máu cơ  tim cấp và đau thắt  <br /> Arterioscl, 23(4): 147­154.<br /> ngực không ổn định mà không được phát hiện <br /> ở  người bình thường khỏe mạnh. Khi lượng  3. Dennis   J.   W.,   Nabi   I.   R.,   Demetriou   M., <br /> Fibrinogen trong huyết thanh tăng cao thì nguy  2009. Metabolism, cell surface organization, <br /> cơ   phát   triển   một   cục   máu   đông   của   một  and disease. Cell, 139: 1229­1241. <br /> người có thể  tăng lên và theo thời gian nó có   4. Ghosh D., Krokhin O., Antonovici M., Ens <br /> thể góp phần làm tăng nguy cơ phát triển bệnh  W., Standing K. G., Beavis R. C., Wilkins J. <br /> hội chứng mạch vành cấp. A., 2004.  Lectin Affinity as an Approach to <br /> the   Proteomic   Analysis   of   Membrane <br /> KẾT LUẬN<br /> Glycoproteins. J. Proteome Res, 3(4): 841­<br /> Sử dụng các kỹ thuật proteomics, chúng tôi  850.<br /> đã   nhận  diện   được   133   glycoprotein  ở   mẫu   5. Heo S. H., Lee S. J., Ryoo H. M., Park J. Y., <br /> nhồi máu cơ  tim cấp, 162 glycoprotein  ở mẫu   Cho J. Y.,  2007.  Identification of putative <br /> đau   thắt   ngực   không   ổn   định   và   195  serum   glycoprotein   biomarkers   for   human <br /> glycoprotein   người   bình   thường   khỏe   mạnh.   lung   adenocarcinoma   by   multi­lectin <br /> Các glycoprotein này được phân nhóm và xây  affinity   chromatography   and   LC­MS/MS. <br /> dựng cơ sở dữ liệu. Đáng lưu ý, Fibrinogen có  Proteomics, 7(23): 4292­4302.<br /> thể  là protein chỉ  thị  tiềm năng cho bệnh hội <br /> chứng mạch vành cấp. 6. Huillet C., Adrait A., Lebert D., Picard G., <br /> Trauchessec M.,  Louwagie M., Dupuis A., <br /> <br /> 156<br /> Hittinger   L.,   Ghaleh   B.,   Corvoisier   P.   L.,  X.,   Zhang   W.   W   and   Smith   R.   D.,   2008. <br /> Jaquinod M., Garin J., Bruley C., and Brun  Enhanced   Detection   of   Low   Abundance <br /> V.,   2012.  Accurate   Quantification   of  Human   Plasma   Proteins   Using   a   Tandem <br /> Cardiovascular Biomarkers in Serum Using  IgY12­SuperMix   Immunoaffinity <br /> Protein   Standard   Absolute   Quantification  Separation Strategy. Mol. Cell Proteomics, <br /> (PSAQ™)   and   Selected   Reaction  7: 1963­1973.<br /> Monitoring.   Mol.   Cell   Proteomics,  13. Tang J., Liu Y., Yin P.,  Yao G., Yan G., <br /> 11(2):M111.008235.  Deng C., Zhang X., 2010. Concanavalin A­<br /> 7. Lovely R. S., Kazmierczak S. C., Massaro J.  immobilized   magnetic   nanoparticles   for <br /> M., D'Agostino R. B. Sr., O'Donnell C. J.,  selective   enrichment   of   glycoproteins   and <br /> Farrell   D.   H.,   2010.   Gama′   fibrinogen:   application   to   glycoproteomics   in <br /> evaluation   of   a   new   assay   for   study   of  hepatocelluar   carcinoma   cell   line. <br /> associations   with   cardiovascular   disease.  Proteomics, 10(10): 2000­2014.<br /> Clin. Chem, 56(5): 781­788.  14. Vũ Minh Thiết, Trần Thế Thành, Nguyễn <br /> 8. McDonald C. A., Yang J. Y., Marathe V.,  Thị   Minh   Phương,   Phan   Văn   Chi.   2006. <br /> Yen T. Y., Macher B. A ., 2009. Combining  Phân   tích   các   glycoprotein   trong   huyết <br /> Results   from   Lectin   Affinity  thanh người. Tạp chí Công nghệ sinh học,  <br /> Chromatography   and   Glycocapture  4(1):13­22.<br /> Approaches   Substantially   Improves   the  15. Tran T. T., Nguyen T. M. P., Nguyen B. N., <br /> Coverage of the Glycoproteome. Mol. Cell  Phan   V.   C.,   2008.   Changes   of   Serum <br /> Proteomics, 8(2): 287­301.  Glycoproteins   in   Lung   Cancer   Patients.   J. <br /> 9. McGregor E., Dunn M. J., 2003. Proteomics  Proteomics Bioinform, 1: 11­16.<br /> of heart disease. Hum. Mol. Genet, 12 Spec  16. Vlahou   A.,   Fountoulakis   M.,   2005. <br /> No 2: R135­144. Proteomic   approaches   in   the   search   for <br /> 10. Mendis   S.,   Puska   P.,   Norrving   B.,   2011.  disease   biomarkers.   J.   Chromatogr   B, <br /> Global   Atlas   on   cardiovascular   disease  814(1): 11­19.<br /> prevention   and   control,   ISBN   978­92­4­ 17. Wang L., Li F., Sun W., Wu S., Wang X., <br /> 156437­3. Zhang   L.,   2006.  Concanavalin   A­captured <br /> 11. Nagae  M.,   Yamaguchi   Y.,   2012.   Function  Glycoproteins   in   Healthy   Human   Urine. <br /> and   3D   Structure   of   the   N­Glycans   on  Mol. Cell Proteomics, 5(3): 560­562. <br /> Glycoproteins.   Int.   J.   Mol.   Sci,   13:   8398­ 18. Yang N., Feng S., Shedden K., Xie X., Liu <br /> 8429. Y., Rosser C. J., Lubman D. M., Goodison <br /> 12. Qian W. J., Kaleta D. T., Petritis BO., Jiang  S.,   2011.   Urinary   glycoprotein   biomarker <br /> H.,   Liu   T.,  Zhang   X.,   Mottaz   H.   M.,  discovery for bladder cancer detection using <br /> Varnum S. M., Camp D. G., Huang L., Fang  LC/MS­MS   and   label­free   quantification. <br /> Clin. Cancer Res, 17(10): 3349­3359.<br /> <br /> <br /> <br /> IDENTIFICATION AND CHARACTERIZATION OF HUMAN SERUM <br /> GLYCOPROTEIN IN ACUTE CORONARY SYNDROMES <br /> <br /> Do Huu Chi1, Nguyen Tien Dung1, Pham Duc Dan1, Le Thi Bich Thao1, <br /> Do Doan Loi2, Nguyen Bich Nhi1, Phan Van Chi1<br /> <br /> <br /> <br /> 157<br /> Do Huu Chi et al.<br /> <br /> 1<br /> Institute of Biotechnology, Vietnam Academy of Science and Technology<br /> 2<br /> Vietnam National Heart Institute, Bach Mai Hospital<br /> <br /> SUMMARY<br /> <br /> Acute   myocardial   infarction   (AMI)   which   consider   final   dangerous   complication   of   acute   coronary <br /> syndrome,   occurs   suddenly   with   high   rate   of   mortality   and   sequel   in   the   case   of   extreme   emergency.  <br /> Therefore,   the   mining   of   biomarker   for   ACS   diagnosis   is   urgently   needed.   In   the   serum,   glycoproteins <br /> involve in many  biological processes and are potential markers for diagnosis and treatment. In this study, we  <br /> identified the serum glycoproteins in ACS patients and healthy using proteomics techniques such as affinity <br /> chromatography by Concanavalin A, SDS­PAGE and two­dimensional nano liquid chromatography coupled <br /> online   with   tandem   mass  spectrometry   (2D­NanoLC­ESI­MS/MS).   The   glycoproteins   were   characterized <br /> using bioinformatics tools including PEAKS v6.0 and online PANTHER softwares. The results showed that <br /> 133, 162 and 195 serum glycoproteins were identified in AMI, UA patients and healthy samples, respectively. <br /> Characterization   of   the   identified   glycoproteins   such   as   functions   were   categorized   into   groups   such   as <br /> catalytic, enzyme regulator, receptor, structural molecular, transporter activity and binding. It is notable that, <br /> Fibrinogen, a widely used potential biomarker of ACS was detected in all AMI and UA samples whereas not <br /> detected in healthy samples.<br /> Key words: Acute coronary syndrome, glycoprotein, proteomics, NanoLC­MS/MS.<br /> <br /> Ngày nhận bài: 22­10­2014<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 158<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2