Протеом вестибулярных волосяных пучков мыши в процессе развития

Jul 17, 2023

Научные данные, том 2, Номер статьи: 150047 (2015) Цитировать эту статью

7918 Доступов

29 цитат

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Развитие пучка волос позвоночных - это точно организованное событие, кульминацией которого является образование строго упорядоченного расположения богатых актином стереоцилий и одной аксонемной киноцилии. Чтобы понять, как белковый состав пучка меняется в процессе развития, мы выделили пучки из молодых (постнатальные дни P4-P6) и зрелых (P21-P25) маток мышей с помощью метода твист-офф, а затем охарактеризовали составляющие их белки с помощью жидкостной хроматографии. тандемная масс-спектрометрия со сбором данных в зависимости от данных. Используя MaxQuant и количественный анализ без меток, мы измерили относительное содержание белков в обоих пучках и во всей матке; сравнение содержания белка между двумя фракциями позволяет рассчитать обогащение в пучках. Эти данные, доступные через ProteomeXchange с идентификатором PXD002167, будут полезны для изучения белков, присутствующих в вестибулярных пучках млекопитающих, и того, как их концентрации изменяются в процессе развития.

Тип(ы) конструкции

параллельный групповой дизайн • повторный дизайн • дизайн развития организма

Тип(ы) измерения

профилирование экспрессии белка

Тип(ы) технологии

масс-спектрометрический анализ

Тип(ы) фактора

стадия жизненного цикла

Пример характеристики(й)

Mus musculus • матка перепончатого лабиринта

Доступный для машины файл метаданных, описывающий отчетные данные (формат ISA-Tab).

Пучок волос позвоночных, сенсорная органелла внутреннего уха, необходим для механотрансдукции, то есть процесса преобразования механических сигналов, таких как звук и движение головы, в электрическое возбуждение в нервной системе. Выступающий из апикальной поверхности сенсорной волосковой клетки, пучок состоит из десятков или сотен заполненных актином стереоцилий и единственной истинной аксонемной реснички, киноцилии1. Знание состава узла необходимо для понимания того, как функционирует узел и как он собирается. Масс-спектрометрия стала лучшим высокопроизводительным методом определения белкового состава. Несмотря на то, что мы прекрасно понимаем протеом пучков вестибулярных волос 2, а также более ограниченное представление о пучках улитки цыплят 3, определение белкового состава пучков волос у мышей является важным следующим шагом. Мало того, что внутреннее ухо мыши является выдающейся моделью для изучения человеческой глухоты и нарушений равновесия, но и множество генетических и молекулярных инструментов, доступных для мыши, делают возможным множество экспериментов, которые невозможно провести на других организмах. Более того, относительно мало известно о том, как меняется белковый состав пучка в процессе развития; например, белки, которые контролируют ключевые этапы удлинения стереоцилий, могут быть обнаружены только в молодых пучках.

Пучки волос редки; в каждом слуховом или вестибулярном органе имеется всего несколько тысяч волосковых клеток, а у курицы (и мыши; см. ниже) пучки составляют менее 1% от общего количества белка в органе2. Только ~2 нг актина присутствует в пучках одной маточки мыши4, и актин составляет >50% от общего количества белков пучка (см. ниже). Более того, многие из наиболее интересных молекул в стереоцилиях присутствуют в молярном содержании <10-5 от актина - менее одного аттомоля на ухо. Таким образом, биохимические эксперименты для характеристики протеома пучка требуют обширного вскрытия, специализированных методов очистки и использования чувствительных методологий обнаружения.

Белковая масс-спектрометрия стала единственным методом, обладающим чувствительностью и динамическим диапазоном для анализа широкого спектра белков из пучков волос. Хотя нисходящие5 и независимые от данных6 методы анализа белков, вероятно, в будущем будут достаточно развиты для анализа групповых белков, в настоящее время масс-спектрометрия с дробовиком7, зависящая от данных, предлагает хорошо изученный подход, который позволяет обнаруживать как низко-, так и высоко-активные белки. изобилие белков, хотя в конечном итоге ограничено динамическим диапазоном масс-спектрометров. Кроме того, усовершенствовались методы количественного определения белков с использованием данных масс-спектрометрии, что позволяет точно измерять относительное содержание белков с использованием интенсивности родительских или дочерних ионов8,9. Вместе эти методы позволяют тщательно охарактеризовать протеом пучка волос.