1. Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”, Гатчина, Россия 2. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича, Москва, Россия
Имеющаяся обширная информация об изменениях, которым подвергается молекула гаптоглобина (Hp), свидетельствует о возможности его существования в виде множества протеоформ, которым, вероятно, свойственны разные функции. С помощью двумерного электрофореза (2DE) в комбинации с масс-спектрометрическим и иммунным детектированием нами были проанализированы образцы плазмы крови как от здоровых доноров, так и от пациентов, у которых была диагностирована первичная глиобластома IV степени (ГБМ), и получена детальная композитная 2DE-карта распределения протеоформ β-цепи, а также полноразмерной формы Hp (зонулина). Оказалось, что если общий уровень Hp в плазме онкобольных, особенно пациентов с ГБМ, повышен по сравнению с нормой, то присутствие отдельных протеоформ, детектированных на основании их положения на 2DE-карте, очень индивидуально. Была обнаружена вариабельность как у зонулина, так и у β-цепи Hp. А присутствие щелочной формы зонулина в плазме может считаться условным, но недостаточным, биомаркером глиобластомы. То есть, мы обнаружили, что на уровне минорных протеоформ Hp даже в норме присутствует высокая индивидуальная вариабельность. С одной стороны, это вызывает вопросы о причинах такой вариабельности, если она присутствует не только у Hp, но и у других белков. С другой стороны, это может объяснить несовпадение количества экспериментально детектируемых протеоформ с теоретически возможными не только у Hp, но и у других белков.
Ронжина Н.Л. и др. Вариабельность протеоформ бета-цепи гаптоглобина // Биомедицинская химия. - 2024. - Т. 70. -N 2. - С. 114-124.
Ронжина Н.Л. и др., "Вариабельность протеоформ бета-цепи гаптоглобина." Биомедицинская химия 70.2 (2024): 114-124.
Ронжина, Н. Л., Зорина, Е. С., Завьялова, М. Г., Легина, О. К., Нарыжный, С. Н. (2024). Вариабельность протеоформ бета-цепи гаптоглобина. Биомедицинская химия, 70(2), 114-124.
Список литературы
Zhang S., Shang S., Li W., Qin X., Liu Y. (2016) Insights on N-glycosylation of human haptoglobin and its association with cancers. Glycobiology, 26(7), 684-692. CrossRef Scholar google search
Kumar D.M., Thota B., Shinde S.V., Prasanna K.V., Hegde A.S., Arivazhagan A., Chandramouli B.A., Santosh V., Somasundaram K. (2010) Proteomic identification of haptoglobin α2 as a glioblastoma serum biomarker: Implications in cancer cell migration and tumor growth. J. Proteome Res., 9(11), 5557-5567. CrossRef Scholar google search
Gollapalli K., Ray S., Srivastava R., Renu D., Singh P., Dhali S., Bajpai Dikshit J., Srikanth R., Moiyadi A., Srivastava S. (2012) Investigation of serum proteome alterations in human glioblastoma multiforme. Proteomics, 12(14), 2378-2390. CrossRef Scholar google search
Garibay-Cerdenares O.L., Hernández-Ramírez V.I., Osorio-Trujillo J.C., Hernández-Ortíz M., Gallardo-Rincón D., Cantú de León D., Encarnación-Guevara S., Villegas-Pineda J.C., Talamás-Rohana P. (2014) Proteomic identification of fucosylated haptoglobin alpha isoforms in ascitic fluids and its localization in ovarian carcinoma tissues from Mexican patients. J. Ovarian Res., 7(1), 27. CrossRef Scholar google search
Ye B., Cramer D.W., Skates S.J., Gygi S.P., Pratomo V., Fu L., Horick N.K., Licklider L.J., Schorge J.O., Berkowitz R.S., Mok S.C. (2003) Haptoglobin-α subunit as potential serum biomarker in ovarian cancer: Identification and characterization using proteomic profiling and mass spectrometry. Clin. Cancer Res., 9(8), 2904-2911. Scholar google search
Нарыжный С.Н., Легина О.К. (2021) Гаптоглобин как биомаркер. Биомедицинская химия, 67(2), 105-118. CrossRef Scholar google search
Polonovski M., Jayle M. (1938) Existance dans le plasma sanguin d’une substance activant l’action peroxydasique de l’hemoglobine. C. R. Soc. Biol., 129, 457-460. Scholar google search
Sultan A., Raman B., Rao C.M., Tangirala R. (2013) The extracellular chaperone haptoglobin prevents serum fatty acid-promoted amyloid fibril formation of β2-microglobulin, resistance to lysosomal degradation, and cytotoxicity. J. Biol. Chem., 288(45), 32326-32342. CrossRef Scholar google search
Cohen A.L., Colman H. (2015) Glioma biology and molecular markers. Cancer Treat. Res., 163, 15-30. CrossRef Scholar google search
Shih A.W.Y., Mcfarlane A., Verhovsek M. (2014) Haptoglobin testing in hemolysis: Measurement and interpretation. Am. J. Hematol., 89(4), 443-447. CrossRef Scholar google search
Bowman B.H., Kurosky A. (1982) Haptoglobin: The evolutionary product of duplication, unequal crossing over, and point mutation. Advances in Human Genetics, 12, 189-261, 453-454. CrossRef Scholar google search
Clerc F., Reiding K.R., Jansen B.C., Kammeijer G.S.M., Bondt A., Wuhrer M. (2016) Human plasma protein N-glycosylation. Glycoconjugate J., 33(3), 309-343. CrossRef Scholar google search
Pompach P., Brnakova Z., Sanda M., Wu J., Edwards N., Goldman R. (2013) Site-specific glycoforms of haptoglobin in liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Mol. Cell. Proteomics, 12, 1281-1293. CrossRef Scholar google search
Mikkat S., Koy C., Ulbrich M., Ringel B., Glocker M.O. (2004) Mass spectrometric protein structure characterization reveals cause of migration differences of haptoglobin α chains in two-dimensional gel electrophoresis. Proteomics, 4(12), 3921-3932. CrossRef Scholar google search
Fasano A. (2011) Zonulin and its regulation of intestinal barrier function: The biological door to inflammation, autoimmunity, and cancer. Physiol. Rev., 91(1), 151-175. CrossRef Scholar google search
Naryzhny S., Ronzhina N., Zorina E., Kabachenko F., Zavialova M., Zgoda V., Klopov N., Legina O., Pantina R. (2021) Evaluation of haptoglobin and its proteoforms as glioblastoma markers. Int. J. Mol. Sci., 22(12), 1-12. CrossRef Scholar google search
Naryzhny S.N., Maynskova M.A., Zgoda V.G., Ronzhina N.L., Kleyst O.A., Vakhrushev I.V., Archakov A.I. (2016) Virtual-experimental 2DE approach in chromosome-centric human proteome project. J. Proteome Res., 15(2), 525-530. CrossRef Scholar google search
Hoogland C., Mostaguir K., Sanchez J.C., Hochstrasser D.F., Appel R.D. (2004) SWISS-2DPAGE, ten years later. Proteomics, 4, 2352-2356. CrossRef Scholar google search
Нарыжный С.Н., Ронжина Н.Л., Майнскова М.А., Белякова Н.В., Пантина Р.А., Филатов М.В. (2014) Разработка штрих-кода и получение белкового профиля глиобластомы. Биомедицинская химия, 60(3), 308-321. CrossRef Scholar google search
Naryzhny S., Ronzhina N., Zorina E., Kabachenko F., Klopov N., Zgoda V. (2022) Construction of 2DE patterns of plasma proteins: Aspect of potential tumor markers. Int. J. Mol. Sci., 23(19), 11113. CrossRef Scholar google search
Bradford M.M. (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem., 72, 248-254. CrossRef Scholar google search
Naryzhny S.N., Zgoda V.G., Maynskova M.A., Novikova S.E., Ronzhina N.L., Vakhrushev I.V., Khryapova E.V., Lisitsa A.V., Tikhonova O.V., Ponomarenko E.A., Archakov A.I. (2016) Combination of virtual and experimental 2DE together with ESI LC-MS/MS gives a clearer view about proteomes of human cells and plasma. Electrophoresis, 37(2), 302-309. CrossRef Scholar google search
Naryzhny S.N. (1996) Upside-down stopped-flow electrofractionation of complex protein mixtures. Anal. Biochem., 238(1), 50-53. CrossRef Scholar google search
Naryzhny S.N. (2009) Blue Dry Western: Simple, economic, informative, and fast way of immunodetection. Anal. Biochem., 392(1), 90-95. CrossRef Scholar google search
Naryzhny S., Volnitskiy A., Kopylov A., Zorina E., Kamyshinsky R., Bairamukov V., Garaeva L., Shlikht A., Shtam T. (2020) Proteome of glioblastoma-derived exosomes as a source of biomarkers. Biomedicines, 8(7), 216. CrossRef Scholar google search
Нарыжный С.Н., Легина О.К. (2022) Зонулин — регуляция плотных контактов в мозге и кишечнике — факты и гипотезы. Биомедицинская химия, 68(5), 309-320. CrossRef Scholar google search
Hoagland IV L.F.M., Campa M.J., Gottlin E.B., Herndon J.E., Patz E.F. (2007) Haptoglobin and posttranslational glycan-modified derivatives as serum biomarkers for the diagnosis of nonsmall cell lung cancer. Cancer, 110(10), 2260-2268. CrossRef Scholar google search
Retrived February 25, 2024 from https://www.phosphosite.org/homeAction.action. Scholar google search
Aebersold R., Agar J.N., Amster I.J., Baker M.S., Bertozzi C.R., Boja E.S., Costello C.E., Cravatt B.F., Fenselau C., Garcia B.A., Ge Y., Gunawardena J., Hendrickson R.C., Hergenrother P.J., Huber C.G., Ivanov A.R., Jensen O.N., Jewett M.C., Kelleher N.L., Kiessling L.L., Krogan N.J., Larsen M.R., Loo J.A., Ogorzalek Loo R.R., Lundberg E., Maccoss M.J., Mallick P., Mootha V.K., Mrksich M., Muir T.W., Patrie S.M., Pesavento J.J., Pitteri S.J., Rodriguez H., Saghatelian A., Sandoval W., Schlüter H., Sechi S., Slavoff S.A., Smith L.M., Snyder M.P., Thomas P.M., Uhlén M., van Eyk J.E., Vidal M., Walt D.R., White F.M., Williams E.R., Wohlschlager T., Wysocki V.H., Yates N.A., Young N.L., Zhang B. (2018) How many human proteoforms are there? Nat. Chem. Biol., 14, 206-214. CrossRef Scholar google search
Murray-Zmijewski F., Slee E.A., Lu X. (2008) A complex barcode underlies the heterogeneous response of p53 to stress. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 9, 702-712. CrossRef Scholar google search
de Hart C.J., Chahal J.S., Flint S.J., Perlman D.H. (2014) Extensive post-translational modification of active and inactivated forms of endogenous p53. Mol. Cell. Proteomics, 13, 1-17. CrossRef Scholar google search
