Inventory number IRN Number of state registration
0324РК01161 AP19679015-KC-24 0123РК00720
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 35800000 AP19679015
Name of work
Применение новых методов сбора и обработки данных, основанных на алгоритмах машинного обучения для анализа клеточной протеомы
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Кулыясов Арман Табылович
0
2
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Товарищество с ограниченной ответственностью "Национальный центр биотехнологии"
Abbreviated name of the service recipient ТОО "Национальный центр биотехнологии"
Abstract

Модельными объектами являются рекомбинантные белки BirA-UBA-X, BirA-UIM-X (X=GFP, RAD18, SOX2, OCT4, NANOG), TurboID-X (X=EMD, NRM, SOX2, OCT4, NANOG, RAD18, POLH) и другие, экспрессируемые в клетках НЕК293Т и СНО.

Үлгі нысандары рекомбинантты ақуыздар BirA-UBA-X, BirA-UIM-X (X=GFP, RAD18, SOX2, OCT4, NANOG), TurboID-X (X=EMD, NRM, SOX2, OCT4, NANOG, RAD18, POLH) және басқалары HEK293T мен CHO жасушаларда экспрессияланатын болып табылады.

Целью проекта является внедрение нового рабочего процесса, заключающегося в сочетании независимого от данных накопления спектров (DIA) и их обработки с помощью программ, основанных на алгоритмах машинного обучения для углубленного анализа субклеточного распределения белков, изучения их пост-трансляционных модификаций и белок-белковых взаимодействий.

Жобаның мақсаты - деректерге тәуелсіз спектрлерді алуды (DIA) және өңдеуді ақуыздардың жасушааралық таралуын терең талдауға, олардың трансляциядан кейінгі модификацияларын және ақуыз-ақуыз әрекеттесуі зерттеуге арналған машиналық оқыту алгоритмдеріне негізделген бағдарламалармен біріктіретін жаңа жұмыс үдерісін енгізу.

В проекте используются традиционные и новые методы фракционирования клеток, а также новые методы ферментативного in vivo мечения белков на примере биотинилирования от сближения (Proximity Utilizing Biotinylation, PUB) и проксимального биотинилирования с помощью мутантной биотин-лигазы TurboID. Для анализа белков с помощью жидкостной хроматографии тандемной масс-спектрометрии используются как традиционные методы сбора данных, такие как DDA, MRM, так и новый метод DIA. Для обработки полученных результатов используются различные компьютерные программы (Spectronaut, PEAKS, MaxDIA, DIA-NN).

Жобада жасушаларды фракциялаудың дәстүрлі және жаңа әдістері, сондай-ақ Proximity Utilizing Biotinylation (PUB) және TurboID мутантты биотин лигазасы арқылы проксимальды биотинилдеу мысалын пайдалана отырып, ақуыздарды ферментативті in vivo таңбалаудың жаңа әдістері қолданылады. Сұйық хроматография тандемдік масс-спектрометрияны пайдаланып ақуыздарды талдау үшін DDA, MRM және жаңа DIA әдісі сияқты деректерді жинаудың дәстүрлі әдістері де қолданылады. Алынған нәтижелерді өңдеу үшін әртүрлі компьютерлік бағдарламалар қолданылады (Spectronaut, PEAKS, MaxDIA, DIA-NN).

На данном этапе проекта были получены и идентифицированы десять новых плазмидных конструкций: BirA-UBA-X, BirA-UIM-X (где X = GFP, RAD18, SOX2, OCT4, NANOG), что было подтверждено методом секвенирования. Мы обнаружили несколько белков в образцах BirA-UBA-X, BirA-UIM-X (где X = GFP, RAD18, SOX2, OCT4, NANOG), а именно PCNA (Score - 407), SOX2 (Score - 328), Hnrp C1C2 (Score - 236), Nucleophosmin (Score - 134), Nucleolar protein 58 (Score - 115), hnrpU (Score - 108), Ncor1 (Score - 102), SUMO3 (Score - 97) и убиквитин (Score - 65), которые известны как взаимодействующие партнеры RAD18, SOX2, OCT4, NANOG.

Жобаның осы кезеңінде он жаңа плазмидтік конструкциялар алынды және анықталды: BirA-UBA-X, BirA-UIM-X (мұндағы X = GFP, RAD18, SOX2, OCT4, NANOG), олардың тізбектері секвенирлеу әдіс арқылы расталды.. Біз BirA-UBA-X, BirA-UIM-X (мұндағы X = GFP, RAD18, SOX2, OCT4, NANOG) үлгілерінде RAD18, SOX2, OCT4, NANOG өзара әрекеттесуші белгілі серіктестер ретінде бірнеше ақуызды анықтадық, атап айтқанда PCNA (Көрсеткіші - 407), SOX2 (Көрсеткіші - 328), Hnrp C1C2 (Көрсеткіші – 236), Нуклеофосмин (Көрсеткіш – 134), Ядролық ақуыз 58 (Көрсеткіш – 115), hnrpU (Көрсеткіші - 108), Ncor1 (Көрсеткіші - 102), SUMO3 (Көрсеткіші - 97) және убиквитин (Көрсеткіші - 65) болып табылды.

Применение режима DIA позволило идентифицировать более чем в 3 раза большее количество белков в сравнении с режимом DDA. Использование функции “Deap learning boost” программы PEAKS Studio 11 увеличило количество идентифицированных белков более чем на 10% для файлов, полученных в режиме DDA.

DIA режимін пайдалану DDA режимімен салыстырғанда 3 еседен астам ақуыздарды анықтауға мүмкіндік берді. PEAKS Studio 11 бағдарламасының «Deap learning boost» функциясын пайдалану DDA режимінде алынған файлдар үшін анықталған ақуыздар санын 10%-дан астамға арттырды.

Поскольку проект включает фундаментальные исследования степень внедрения низкая.

Жоба іргелі зерттеулерді қамтитындықтан, іске асыру деңгейі төмен.

Данный отчет является промежуточным. Эффективность работы будет рассчитана в конце заключительного года выполнения проекта.

Бұл есеп аралық болып табылады. Өнімділік жобаның соңғы жылының соңында есептеледі.

Результаты этой работы будут иметь непосредственное применение в идентификации белковых биомаркеров в персонализированной медицине.

Бұл жұмыстың нәтижелері жеке медицинадағы ақуыз биомаркерлерін анықтауда тікелей қолданбаларға ие болады.

UDC indices
577.217.5:577.218:577.29: 57.088.5:57.088.2
International classifier codes
34.15.17;
Key words in Russian
молекулярная и клеточная биология; протеомика; масс-спектрометрия; пост-трансляционные модификации; биотинилирование;
Key words in Kazakh
молекулалық және жасушалық биология; протеомика; масс-спектрометрия; пост-трансляциялық түрлендірулер; биотинилдендіру;
Head of the organization Огай Вячеслав Борисович к.б.н. / профессор
Head of work Кулыясов Арман Табылович Кандидат химических наук / исследователь