Le modifiche chimiche potenziano l'analisi proteomica
L'analisi ad alto rendimento delle proteine, chiamato proteomica, ha rivoluzionato la moderna biologia, poiché permette di confrontare il contenuto proteico di cellule e tessuti. Considerata la fondamentale importanza funzionale delle proteine in tutti gli esseri viventi, la proteomica costituisce uno strumento estremamente prezioso per l'analisi dei disturbi della segnalazione proteica che si verificano nelle malattie. Il progetto TAGGING PROTEOLYSIS ("Detecting protease substrates using unnatural amino acids"), finanziato dall'UE, si propone di utilizzare il metodo dell'arginilazione per la proteomica. L'arginilazione è un processo enzimatico che aggiunge un aminoacido basico all'N-terminale di un peptide. Questa tecnica è utile in particolare per l'analisi della proteomica, che si avvale di una spettrometria di massa con elettrospray in cui un protone viene attaccato a un peptide, generalmente agli aminoacidi basici. I residui basici sul C-terminale di un peptide possono essere generati durante la digestione della tripsina, ma, tipicamente, l'N-terminale manca di aminoacidi basici. Oltre ad aumentare lo stato di carica del peptide, la coniugazione di una porzione di arginyl con l'N-terminale di un peptide può essere utilizzata per rilevare peptidi più corti. Combinando inoltre una carica sull'N-terminale con un residuo basico sul C-terminale, gli scienziati sono riusciti a ottenere il sequenziamento bidirezionale del peptide. Ciò permette di individuare con precisione i siti di fosforilazione dei peptidi, critici per le cascate di segnalazione e forse correlati alla progressione e alla prognosi delle malattie. Il metodo dell'arginilazione offre vantaggi rispetto alla chimica sintetica dei peptidi, perché rende possibile la sintesi dei peptidi con aminoacidi basici con N- e C-terminali. Inoltre, potrebbe essere utilizzato per migliorare la diagnosi clinica, attraverso test ELISA specializzati per la rilevazione dei siti con disturbi della fosforilazione.