Будет ли в ближайшие 5 лет получен портативный секвинатор белков?

Современные технологии позволяют быстро и качественно секвенировать молекулы ДНК и РНК. А вот для определения аминокислотной последовательности белков аналогичных методов до сих пор не было. Но недавно ученые из США предложили метод массового секвенирования белков, в котором удалось совместить некоторые идеи методов секвенирования ДНК нового поколения и масс-спектрометрии. При помощи реакции Эдмана и флуоресценции ученые смогли отделять по одной аминокислоте от белковых цепей и фиксировать происходящие изменения. Новый метод удалось применить и для исследования посттрансляционных модификаций белковых молекул.
С тех пор, как Фредериком Сенгером был предложен первый метод секвенирования ДНК, прошло уже больше 40 лет. За это время технологии секвенирования шагнули далеко вперед, хотя некоторые базовые идеи продолжают использоваться. Собирательно новые методы называют методами секвенирования нового поколения (next generation sequencing, NGS): они позволяют относительно быстро, массово и дешево выполнять качественный и количественный анализ РНК и ДНК (и сильно выигрывают в сравнении со старыми методами). При этом, что важно, некоторые из этих методов позволяют одновременно анализировать сразу много молекул нуклеиновых кислот.
Суть самого распространенного из таких методов заключается в следующем. Нуклеиновые кислоты режутся в произвольных местах на небольшие одноцепочечные кусочки, которые потом достраиваются специально помеченными нуклеотидами по принципу комплементарности так, что присоединение каждого сопровождается флуоресцентной вспышкой. Эти вспышки фиксируются и переводятся в генетический код. После этого уникальные перекрывающиеся фрагменты кода при помощи компьютерного анализа объединяют в более крупные и восстанавливают исходные последовательности. Таким образом, можно секвенировать геном или транскриптом, но не белки, имеющие другую химическую природу, которая не подразумевает возможность комплементарной достройки: в отличие от нуклеотидов, из которых состоят ДНК и РНК и которые могут образовывать комплементарные пары, белки состоят из аминокислот, у которых нет такой «парности».
Тем не менее, можно получить косвенное представление о имеющихся в клетке белках, секвенируя ДНК/РНК и переводя потом этот код в белковый. Более точный белковый анализ обычно подразумевает использование масс-спектрометрии, позволяющей разделить молекулы по массе, «взвесить» и предсказать их первичную структуру, сравнив молекулярный вес с рассчитанными по геномным данным «табличными значениями». Современные технологии предполагают дополнительную фрагментацию белков протеиназами, которые разрезают их специфически между конкретными аминокислотами, так что на деле анализируется не целый белок, а набор фрагментов, на которые он может быть разобран ферментом. Устойчивый для каждого отдельного белка паттерн разрезов тоже позволяет вытянуть дополнительную информацию о его строении.
Являясь очень распространенным и мощным инструментом, масс-спектрометрия имеет и проблемные стороны. В частности, возникают сложности с новыми и посттрансляционно модифицированными белками, для которых табличные значения отсутствуют (так называемое de novo секвенирование). Более подробно про историю, применение и методы протеомики (науки, которая занимается белками) можно почитать в специальном материале на сайте «Биомолекула».
Эдвард Маркотт и его коллеги из Техасского университета в Остине предложили альтернативу существующим решениям и адаптировали методы NGS для прямого секвенирования белков.
Далее
http://elementy.ru/novosti_nauki/433398/Predlozhena_novaya_tekhnologiya_massovogo_sekvenirovaniya_belkov