Взятие 18-й хромосомы

Наука и технологии У российских ученых есть все возможности быть первыми в масштабном международном проекте «Протеом человека»
Константин Батынков

Осенью этого года официально стартовал международный проект «Протеом человека», который считают еще более амбициозным, чем завершенный «Геном человека». Россия, в первом проекте участия не принимавшая, может отличиться, с честью выполнив свою часть работы. О проекте рассказывает академик РАМН, директор НИИ биомедицинской химии им. В. Н. Ореховича, член рабочей группы проекта HUPO (Международная организации по изучению протеома человека) Александр Арчаков.

Александр Иванович, почему проект «Протеом человека» стартовал лишь в этом году, хотя попытки инвентаризации белков начинались еще в начале девяностых?

— Об этом проекте впервые заговорили в 2005 году, через несколько лет после успешного завершения проекта «Геном человека». Его можно считать логическим продолжением или аналогом проекта изучения генома. Если «Геном человека» предполагал анализ информационного материала человека, то наш проект — это анализ всех белков, информация о которых заложена в геноме. Я сравниваю геном с эскизом машины, а протеом — с реальной, работающей машиной. Анализ генома позволяет понять механизмы зарождения заболеваний, анализ протеома даст возможность по-новому подойти к профилактике, диагностике и лечению болезней.

Кто участвует в проекте?

— Пока выразили готовность принять участие восемь стран — Япония, Южная Корея, США, Швеция, Китай, Россия, Канада и Иран, которые выбрали по одной хромосоме. Мы выбрали 18-ю хромосому.

Но если стране достается только одна хромосома, то участников проекта должно быть 23 или 24, если последнюю пару половых хромосом разбить на мужскую и женскую.

— Мы в самом начале пути. Пока принято решение, что первые три года будут пилотными. Я надеюсь, что за это время к проекту подключатся и другие участники. Для пилотной стадии были выбраны самые небольшие по размеру хромосомы в организме человека. Наша 18-я хромосома содержит 286 генов, кодирующих различные белки.

Что нужно сделать в рамках проекта и почему его называют более амбициозным по сравнению с геномным?

— Нам нужно инвентаризировать белки, которые кодируются генами 18-й хромосомы. Если вы думаете, что их всего 286, то сильно ошибаетесь. 286 — это основные, или так называемые мастерные, белки. Но дело в том, что практически каждый белок проходит ряд модификаций (а этот ряд может достигать и 100 вариантов). Поэтому мы подсчитали, что нам придется найти и определить аминокислотную последовательность примерно 30 тысяч белков.

Если во всем геноме около 21 тысячи генов экспрессируют белки, то, по прикидкам, может быть обнаружено примерно два миллиона модифицированных белков. Таков объем предполагаемых исследований.

Но ведь какие-то из этих белков известны, для некоторых даже сделан кристаллографический анализ структуры…

— Это всего лишь крохотная часть всего белкового айсберга. Из предполагаемых двух миллионов белков плазмы что-то известно лишь о трех-четырех тысячах, структур же пока сделано вообще очень мало.

А сколько белков известно из кодируемых 18-й хромосомой?

— В плазм

Организации, принимающие участие в российской части проекта «Протеом человека»

• Институт медико-биологических проблем РАН

• Институт биомедицинской химии РАМН

• Институт биоорганической химии РАН

• Институт энергетических проблем химической физики РАН

• Институт физики полупроводников СО РАН

• ФГУ «Российский научный центр “Курчатовский институт”»

• Международный томографический центр СО РАН

• Центр «Биоинженерия» РАН

Компании: ЗАО НТ-МДТ, ООО «Интерлаб», НП «Центр протеомных исследований», ООО «Акрус Органикс»