Постгеномные технологии на основе хромато-масс-спектрометрии, включая методы обработки результатов биохимического анализа и разработка информационно-аналитических ресурсов на их основе

Отчет содержит основные результаты исследований, изложен на 60 страницах, содержит 16 рисунков, 2 таблицы, список опубликованных в отчетный период работ (17 статей), список презентаций на конференциях и симпозиумах (8 докладов), и список дополнительной литературы (47 цитирований). В отчетный период осуществлялись междисциплинарные исследования и разработки по комплексной теме «Постгеномные технологии на основе хромато-масс-спектрометрии, включая методы обработки результатов биохимического анализа и разработка информационно-аналитических ресурсов на их основе» (Гос. регистрация № АААА-А18-118112090111-4 от 20.11.2018). Основными задачами работ по теме исследований являлись: (1) установление фундаментальных закономерностей, влияющих на количественную информацию получаемую в рамках высокопроизводительного протеомного анализа биологических проб методами хроматомасс-спектрометрии высокого разрешения; (2) проведение цикла экспериментальных исследований по применимости разрабатываемых ресурсов и интеллектуальных систем для решения практических задач персонифицированной диагностики социально-значимых заболеваний человека; (3) разработка алгоритмов, подходов и их программных реализаций для количественного анализа протеолитических смесей методами тандемной масс-спектрометрии; (4) создание фундаментальных основ и экспериментальных методик хроматомасс-спектрометрического количественного экспресс анализа клеточных протеомов. Получены следующие основные результаты: (1) развита феноменологическая модель УФ фотодиссоциации ионов полипептидов (doi:10.1134/S1063776120030164); (2) развит метод высокопроизводительного анализа протеомов на основе прямой масс-спектрометрической идентификации белков в ультракоротких режимах хроматографического разделения (doi:10.1021/acs.analchem.9b05095); (3) разработан web-интерфейс HUMOS для интерактивного анализа масс-спектров биомолекулярных ионов и их фрагментов (doi:10.1021/acs.jproteome.0c00395); (4) предложен новый метод гидролиза белков с фосфорилированием, основанный на экранировании фосфогрупп комплексами галлия (doi:10.1021/jasms.0c00171); (5) разработан биоинформатический пайплайн для поиска событий редактирования РНК на протеомном уровне (doi:10.1021/acs.jproteome.0c00347); (6) дан систематический анализ современного состояния протеогеномики единичных клеток (doi:10.1134/S0006297920020029); (7) развиты подходы к количественному профилированию клеточных протеомов в условиях раннего стресса (doi:10.1007/s00253-020-10518-x); (8) дан систематический анализ влияния алкилирующих реагентов на результаты хроматомасс-спектрометрического анализа протеомов (doi:10.1134/S1990750820030087); (9) разработан новый метод встраиваемых проточных картриджей для молекулярного профилирования биологических тканей (doi:10.1002/jms.4640); (10) развит метод оценки структурно-функциональных повреждений мажорных белков плазмы крови при окислении (doi:10.1134/S1607672920020167, doi.org/10.3390/biom10060914); (11) выявлена внутри- и межиндивидуальная вариабельность протеомного состава мочи и биохимических показателей крови у космонавтов с различным предполетным вегетативным статусом при возвращении на Землю (doi:10.1016/j.actaastro.2019.12.015, doi:10.3389/fphys.2020.00692); (12) методом тандемной хромато-масс-спектрометрии выявлены участки окислительных модификаций IgG, происходящих на поверхности магнитных наночастиц (doi:10.1016/j.bbapap.2019.140300); (13) разработан комплексный подход для профилирования пептидома мочи беременных, показана возможность дифференциальной диагностики преэклампсии (doi:10.3390/diagnostics10121039, doi:10.3390/ijms21030914, doi:10.1177/1469066719860076). Основные результаты работ по теме за 2020 год изложены в разделах 1,2 и 3 отчета. Все заявленные показатели выполнения плановых заданий за 2020 г. были достигнуты. Результаты работ по теме опубликованы в 17 статьях в изданиях, индексируемых Web of Science и Scopus, включая 9 публикаций в журналах первого квартиля Q1 (Web of Science).