Proteomic analysis of microvesicles in urine

W badaniach proteomicznych często używanym materiałem biologicznym jest mocz. Wynika to z jego prostoty i nieinwazyjności w trakcie zbierania próbek, a także z relatywnie niezmiennego składu. Stanowi on doskonałe źródło mikropęcherzyków pozakomórkowych (EV), które są wydzielane właściwie przez wszystkie komórki organizmu. Mikropęcherzyki pozakomórkowe zawierają wiele bioaktywnych cząsteczek, do których zaliczają się białka, kwasy nukleinowe oraz lipidy. W wyniku przeprowadzenia analizy proteomicznej możliwe jest wykrycie biomarkerów chorobowych. Pozwala to na ocenę stanu patofizjologicznego organizmu, a także na ewentualną dalszą diagnostykę jednostki chorobowej. Celem przeprowadzonego badania była identyfikacja białek znajdujących się w zebranych próbkach ludzkiego moczu. Mocz pochodził od trzech osób: zdrowej, z cukrzycą kontrolowaną oraz cukrzycą niekontrolowaną. Mikropęcherzyki komórkowe zatężono za pomocą wirowania oraz ultrawirowania. Kolejno przeprowadzono trawienie białek w roztworze. W tym celu użyta została trypsyna, enzym proteolityczny. W analizie proteomicznej zastosowano chromatografię nanocieczową sprzężoną off-line z jonizacją przez desorpcję laserową w matrycy z analizatorem czasu przelotu (nanoLC-MALDI-TOF / TOF-MS). Ostatni etap stanowiła identyfikacja białek, gdzie przeszukano bazę danych Swiss-Prot i ustalono, jakie białka wchodziły w skład badanych próbek moczu.

In proteomics, urine is often used as biological material. It results from its simplicity and non-invasiveness while collecting samples, as well as from a relatively unchanging composition. It is an excellent source of extracellular microvesicles (EV), which are secreted by almost all the cells of the body. Extracellular microvesicles contain many bioactive molecules, which include proteins, nucleic acids and lipids. As a result of proteomic analysis, it is possible to detect disease biomarkers. This allows to assess the pathophysiological condition of the body, as well as potential further diagnosis of the disease entity. The aim of the study was to identify proteins found in collected samples of human urine. Urine came from three people: healthy, with controlled diabetes and uncontrolled diabetes. The microvesicles were concentrated by centrifugation and ultracentrifugation. The proteins were digested in solution. For this purpose, trypsin, a proteolytic enzyme, was used. In the proteomic analysis, nanoliquid chromatography was used coupled off-line with laser desorption ionization in a matrix with a time-of-flight analyzer (nanoLC-MALDI-TOF / TOF-MS). The last stage was the identification of proteins, where the Swiss-Prot database was searched and which proteins were part of the urine samples tested.