Ученые из лаборатории искусственного интеллекта в биоинформатике и медицине Института искусственного интеллекта МГУ, возглавляющие международный исследовательский консорциум, впервые определили 16 участков в геноме человека, играющих ключевую роль в регулировании N-гликозилирования белков плазмы крови. Это исследование также установило связь этих участков с заболеваниями печени и воспалительными процессами. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе университета.
Гликозилирование — это процесс присоединения сложных углеводов (гликанов) к белкам, определяющий их работу и устойчивость. Более половины всех белков, содержащихся в плазме крови человека, проходят через N-гликозилирование — сбои в этом процессе могут провоцировать развитие различных патологий.
Как отметил научный сотрудник МГУ Содбо Шарапов, в рамках проекта удалось собрать крупнейшую коллекцию гликомных и геномных данных в мире — более 10 тысяч образцов, что почти втрое превышает предыдущие подобные исследования.
В основе работы лежал метод полногеномного анализа ассоциаций. В ходе исследований у добровольцев брались образцы крови, выделялась ДНК, а затем определялись миллионы генетических вариантов и измерялись уровни гликанов. Совмещение этих данных позволило обнаружить взаимосвязи между отдельными изменениями в геноме и особенностями гликозилирования белков.
В результате удалось выделить 40 геномных участков, влияющих на процесс N-гликозилирования, из которых 16 были выявлены впервые. Анализ показал, что в этих участках закодированы 31 возможный ген-продукт, способный менять состав и структуру гликанов на белках.
Кроме того, было доказано, что часть из этих генов связана с развитием сахарного диабета, ревматоидного артрита, системной красной волчанки, ишемической болезни сердца, подагры и некоторых раковых заболеваний. Также установлены причинно-следственные связи между нарушениями обмена липидов и уровнями определённых гликанов в плазме крови.
Комбинируя подходы гликомики и количественной генетики, ученым удалось глубже изучить тонкие механизмы регуляции белков крови и предложить новые потенциальные биомаркеры для диагностики ряда серьезных заболеваний.
Открыты взаимодействия белков с внеклеточными сигнальными белками человека. Внеклеточные сигнальные белки включают факторы роста, цитокины и пептидные гормоны, которые играют ключевую роль в передаче сигналов в организме и являются целями для современных лекарств.