Кластерный анализ данных масс-спектров SELDI-TOF

Конечным этапом нашего исследования явилась попытка сопоставления наблюдаемых масс-спектрометрических пиков с известными компонентами сыворотки. Для этого был проведен кластерный анализ данных с целью выявления групп взаимосвязанных белков.

Примеры масс-спектров пяти исследованных сывороток приведены на рисунках 9-11. Отмечены значения m/z пиков, которым предположительно можно сопоставить конкретный белок.

Пики с m/z 6441 Да и 6635 Да, объединенные в тесный кластер, с высокой вероятностью соответствуют аполипопротеину С1 (рассчетная масса 6630,6 Да) и его фрагменту с отщепленными N-концевыми треонином и пролином (расчетная масса 6432,4).

Пики с m/z 8604 и 8934 Да предположительно представляют собой фрагменты комплемента С4а (теоретическая масса 8607,88 Да) и С3а (теоретическая масса 8938,46 Да), соответственно.

Примеры масс-спектров в интервале масс 6000-9000 Да приведены на рисунке 9. Все формы сывороточного амилоида А объединены в один кластер.

Так как в качестве допустимой погрешности определения массы методом SELDI-TOF принята погрешность 0,3%, то близкие по массе аллельные варианты белков SAA1 и SAA2 - SAA 2а (11628 Да), SAA 2$ (11645 Да) и SAATy (11655 Да) объединены при обработке масс-спектров в один пик с m/z 11649 Да. В состав кластера сывороточного амилоида входят три неизвестные пика с m/z 11304 Да, 11344 Да и 11370 Да. По-видимому, они представляют собой какие-то модификации белков семейства SAA или их мутантные формы. Пик с m/z 5675, по-видимому, представляет собой двузарядный ион белка 11344 Да.

Другими хорошо охарактеризованными компонентами масс-спектра являются разные модификации транстиретина, также объединенные в один кластер. Пик с m/z 13769 Да соответствует немодифицированной форме транстиретина, пик 13871 Да соответствует S-цистеинилированной форме TTR, 14040 Да - глутатионилированной форме транстиретина. Примеры масс- спектров в интервале масс 12500-16000 Да приведены на рисунке 11.

Пики с m/z 15128 Да и 15867 Да, по-видимому, соответствуют альфа- и бета-субъединицам гемоглобина (расчетные массы 15126,4 Да и 15867,2 Да). В пользу того, что пик 15128 Да соответствует альфа-субъединице гемоглобина говорит то, что два пика объединены в один тесный кластер.

Рисунок 8. Результаты кластерного анализа масс-спектрометрических данных

Рисунок 9. Примеры масс-спектров пяти сывоторок в интервале масс 6000 - 9000 Да. А-Д: на масс-спектре хорошо видны пики аполипопротеина С I (6635 Да), фрагмента аполипопротеина С I с отщепленными N-концевыми треонином и пролином (6437-6441 Да), пик фрагмента комплемента С3а (8931-8935 Да) и пик фрагмента комплемента С4а (8601-8605 Да).

17.5

12.5

I100G

11629

11526

11490

11500

11677

,11682

12000

2900

Рисунок 10. Примеры масс-спектров пяти сывороток в интервале масс 11000 - 13000 Да. А, В, Г: масс-спектрометрические пики, соответствующие сывороточному амилоиду А, не детектированы; Б: На масс-спектре видны пики SAAla (11677 Да) и SAA2a (11629 Да); Д: на масс-спектре видны пики SAA1a (11682 Да), SAA1a с отщепленным N-концевым аргинином (11526 Да) и SAA2P с отщепленным N-концевым аргинином (11491 Да).

12.5

13769д-|3840

,13997

15129

15871

14042

17.5

12.5

14039

15125

15868

14036

13000

14000

15000

16000

Рисунок 11.

Примеры масс-спектрометрических пиков альфа- и бета-субъединиц гемоглобина приведены на рисунке 11, В, Г.

Таким образом, представленные результаты свидетельствуют, что масс- спектрометрический анализ сыворотки крови постепенно перестает быть эмпирическим методом. Идентификация новых компонентов масс-спектров превращает их из «черных ящиков» в панели известных белков, измеряемых полуколичественно экспресс-методом.

3.7.