Arbets- och miljömedicinska laboratoriet

Transkript

1 Sidan 1 av 5 Toxikoproteomik Bakgrund Proteomik är det nya forskningsområde som analyserar alla proteiner (proteomet) och deras funktioner i biologiska system. Med hjälp av två-dimensionell gelelektrofores (2-DE) och massspektrometri (MS) kan man identifiera även små mängder av proteiner i biologiska material samtidigt som utvecklingen inom informationsteknologin gjort det möjligt att upprätta ett antal olika proteindatabaser och göra dem tillgängliga på Internet. Kombinationen 2- DE/MS/bioinformatik har därigenom utvecklats till ett kraftfullt verktyg för proteinidentifiering och utgör ett fundament för proteomforskningen i stort. Genom tillgången till dessa nya metoder har proteomik på kort tid blivitett av de snabbast växande forskningsområdena inom naturvetenskapen och medicinen. Toxikoproteomik är den proteomik som syftar till att klarlägga hur proteomet påverkas av exponering för toxiska ämnen i miljön. I toxikoproteomiken integreras traditionell toxikologi med global proteinanalys och systembiologi. I typfallet identifieras nya proteiner som reagerar på exponering för främmande ämnen. Toxikoproteomiken förutspås få mycket stor betydelse i framtiden, t ex för att beskriva toxiska ämnens verkningsmekanism på molekylär nivå och för att identifiera nya biomarkörer för gifteffekt eller sjukdomsrisk med bättre specificitet och högre känslighet än de som finns idag. Toxikoproteomiken inbegriper också möjligheten att studera molekylära förändringar vid miljöbetingade sjukdomstillstånd och därigenom lämna nya och värdefulla bidrag till förståelsen av hur sådana sjukdomar uppkommer och vidmakthålls. Hittills vunna resultat Pågående arbete Vi har med hjälp av 2DE-MS bl a (i) upptäckt tidigare okända proteiner och proteinförändringar i bronksköljvätska och nässköljvätska vid olika inflammatoriska sjukdomstillstånd i luftvägarna, såsom lungfibros, allergisk rinit, och rinit efter exponering för irriterande epoxikemikalier, (ii) identifierat tidigare okända proteiner i nasofarynxaspirat vid virusinfektion, (iii) beskrivit karakteristiska förändringar i nässköljvätskeproteomet efter kontrollerad exponering för endotoxin, (iv) kartlagt salivproteomet, LDL-proteomet och HDL-proteomet hos friska ickerökare, (v) identifierat förändringar i LDL-proteomet hos patienter med hjärt-kärlsjukdom och överviktiga, samt (vi) demonstrerat en inverkan av munhålebakterien Porphyromonas gingivalis på LDL-proteomet som kan sättas i samband med uppkomsten av hjärt-kärlsjukdom. Vi studerar (i) bronksköljvätskeproteomet hos rökare och patienter med KOL, (ii) nässköljvätskeproteomet efter kontrollerad exponering in vivo för endotoxin och betaglukan, (iii) nasofarynxproteomet vid virusinfektion, (iv) salivproteomet hos rökare, (v) ryggmärgsvätskeproteomet hos smärtpatienter, samt (vi) makrofagproteomet efter exponering in vitro för partiklar och endotoxin. Exempel på en 2-dimentionell elektroforesgel Information christer.tagesson@lio.se helen.karlsson@liu.se bijar ghafouri@liu.se

2 Sidan 2 av 5 Referenser Karlsson H, Mörtstedt H, Lindqvist H, Tagesson C. Lindahl M. Protein profiling of low-density lipoprotein from obese subjects; increased levels of transthyretin. Proteomics - Clinical Applications 2009, In press Bengtsson T, Karlsson H, Gunnarsson P, Skoglund C, Elison C, Leanderson P, Lindahl M. The periodontal pathogen Porphyromonas gingivalis cleaves apob-100 and increases the expression of apom in LDL in whole blood leading to cell proliferation. Journal of Internal Medicine 2008 May;263(5): Ghafouri B, Karlsson H, Mörtstedt H, Lewander A, Tagesson C, Lindahl M. 2,5- Dihydroxybenzoic acid instead of alpha-cyano-4-hydroxycinnamic acid as matrix in matrixassisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry for analyses of in-gel digests of silver-stained proteins. Analytical Biochemistry Dec 1;371(1): Fornander L, Ghafouri B, Åkerlind B, Kihlström E, Tagesson C, Lindahl M. Proteomics of nasopharyngeal aspirate reveals differences in PLUNC expression during nasal viral infection. The 6nd Swedish Proteomics Society Symposium, Stockholm 2007 Mörtstedt H., Karlsson H, Perk J, Hellström L., Tagesson C, Lindahl M. Lipoproteomics and cardiovascular disease: Mass spectrometry based technique to detect oxidation of proteins in LDL. Svenska Läkaresällskapets Riksstämma, Stockholm 2007 Ghafouri B, Lindahl M, Lindbom J, Nosratabadi R, Tagesson C. PLUNC (palate lung nasal epithelial clone) kan binda till endotoxin och hämma effekten av lipopolysackaridbindande protein. Läkarsällskapets Riksstämma, Stockholm 2007 Karlsson H, Lindqvist H, Tagesson C, Lindahl M. Characterization of apolipoprotein M isoforms in low-density lipoprotein. Journal of Proteome Research 2006 Oct;5(10): Ghafouri B, Irander K, Lindbom J, Tagesson C, Lindahl M. Comparative proteomics of nasal fluid in seasonal allergic rhinitis. Journal of Proteome Research 2006 Feb;5(2): Karlsson H, Leanderson P, Tagesson C, Lindahl M. Lipoproteomics. II. Mapping of proteins in high-density lipoprotein using two-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry. Proteomics Apr;5(5): Karlsson H, Leanderson P, Tagesson C, Lindahl M. Lipoproteomics. I. Mapping of proteins in low-density lipoprotein using two-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry. Proteomics Feb;5(2): Ghafouri B, Lindahl M, Sigsgaard T, Tagesson C. Proteomikstudie av human nässköljvätska efter experimentell exponering för endotoxin. Svenska Läkaresällskapets Riksstämma, Stockholm 2005 Lindahl M, Irander K, Tagesson C, Ståhlbom B. Nasal lavage fluid and proteomics as means to identiify effects of the irritating epoxy chemical, dimethylbenzylamine. Biomarkers 9 (2004) Ghafouri B, Kihlström E, Tagesson C, Lindahl M. PLUNC in human nasal lavage fluid: Multiple isoforms that bind to lipopolysaccharide. Biochimica et Biophysica Acta 1699 (1-2) (2004) 57-63

3 Sidan 3 av 5 Ghafouri B, Kihlström E, Ståhlbom B, Tagesson C, Lindahl M. PLUNC (palate, lung and nasal epithelial clone) proteins in human nasal lavage fluid. Biochemical Society Transactions 31(4) (2003) Ghafouri B, Tagesson C, Lindahl M. Mapping of proteins in human saliva using twodimensional gel electrophoresis and peptide mass fingerprinting. Proteomics 3 (2003) Ghafouri B, Ståhlbom B, Tagesson C, and Lindahl M. Newly identified proteins in human nasal lavage fluid from non-smokers and smokers using two-dimensional gel electrophoresis and peptide mass fingerprinting. Proteomics 2 (2002) Lindahl M, Ståhlbom B, Tagesson C. Identification of a new potential airway irritation marker, palate lung nasal epithelial clone protein, in human nasal lavage fluid with two-dimensional electrophoresis and matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight. Electrophoresis 22 (2001) Lindahl M, Svartz J, Tagesson C. Demonstration of different forms of the anti-inflammatory proteins lipocortin-1 and Clara cell protein-16 in human nasal and bronchoalveolar lavage fluids. Electrophoresis 20 (1999) Lindahl M, Ståhlbom B, Tagesson C. Newly identified proteins in human nasal and bronchoalveolar lavage fluids; potential biomedical and clinical applications. Electrophoresis 20 (1999) Lindahl M, Ståhlbom B, Svartz J, Tagesson C. Protein patterns of human nasal and bronchoalveolar lavage fluids analyzed with two-dimensional gel electrophoresis. Electrophoresis 19 (1998) Lindahl M, Ekström T, Sörensen J, Tagesson C. Two-dimensional protein patterns of bronchoalveolar lavage fluids from non-smokers, smokers, and subjects exposed to asbestos. Thorax 51 (1996) Lindahl M, Ståhlbom B, Tagesson C. Two-dimensional gel electrophoresis of nasal and bronchoalveolar lavage fluids after occupational exposure. Electrophoresis 16 (1995) Föredrag vid vetenskapliga konferenser Karlsson, H., Bornemo, S., Ghafouri, B., Leanderson, P., Lindahl, M., och Tagesson, C. (2002), Identifiering av proteiner i LDL med två-dimensionell gelelektrofores och masspektrometri, Svenska läkaresällskapets riksstämma, Göteborg. Karlsson, H., Ghafouri, B., Leanderson, P., Lindahl, M., och Tagesson, C. (2003), Identifiering av proteiner i HDL 2, HDL 3, och LDL med två-dimensionell gelelektrofores och masspektrometri, Svenska läkaresällskapets riksstämma, Stockholm. Karlsson H., Leanderson P., Allenström H., Tagesson C., and Lindahl M. (2005), Protein composition of low-density lipoprotein particles from normal weight and obese adults. European Lipoprotein Club, 28 th annual meeting Tutzing, Germany. Abstracts vid vetenskapliga konferenser Karlsson, H., Leanderson, P., Tagesson, C., and Lindahl, M. (2003), Mapping of proteins in high density and low-density lipoproteins using two-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry, The 2 nd Swedish Proteomics Society Symposium, Lund, Sweden. Karlsson, H., Leanderson, P., Tagesson, C., and Lindahl, M. (2004), Lipoproteomics; Differences in the protein composition of low-density lipoprotein particles depending on preparation technique. The 3 rd Swedish Proteomics Society Symposium, Lund,

4 Sidan 4 av 5 Sweden. Karlsson, H., Leanderson, P., Tagesson, C., and Lindahl, M. (2004), Lipoproteomics; Differences in the protein composition of low-density lipoprotein particles depending on preparation technique. Bio Tech Forum Science Conference, Copenhagen, Denmark. Karlsson, H., Lindqvist, H., Tagesson, C., and Lindahl, M. (2006), Characterization of apolipoprotein M isoforms in low-density lipoprotein. The Scandinavian Society for Atherosclerosis Research (SSAR), Conference, Copenhagen, Denmark. Ghafouri, B., Karlsson, H., Lewander, A., Tagesson, C., Lindahl, M. (2006), Use of 2,5-Dihydroxybenzoic acid (DHB) instead of -cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA) improves peptide mass fingerprinting of silver stained proteins, 7th Siena proteomic meeting, Italy. Mörtstedt, H., Karlsson, H., Perk, J., Hellström, L., Tagesson, C and Lindahl, M. (2007), Lipoproteomics and cardiovascular disease: Mass spectrometry based technique to detect oxidation of proteins in LDL. Svenska läkaresällskapets riksstämma, Stockholm, Sweden. Helen Karlsson, Harriet Mörtstedt, Helen Lindqvist, Christer Tagesson, and Mats Lindahl. (2009), Protein alterations in LDL and HDL from obese subjects; increased levels of transthyretin. 6 th MSDA Congress, Berlin, Germany. Abstract till vetenskapliga konferenser Newly identified proteins in human nasal lavage fluid from non-smokers and smokers. Lindahl M, Ghafouri B, Bornemo S, Ståhlbom B and Tagesson C. Int Proteomics Conference, York 4-6th April 2001 Mapping of proteins in human saliva. Lindahl M, Ghafouri B and Tagesson C. 5th Siena Meeting, From Genome to Proteome: Functional Proteomics. Siena September Identifiering av ett nytt LPS-bindande protein i nässköljvätska. Ghafouri B, Kihlström E, Lindahl M, Ståhlbom B och Tagesson C. Läkarsällskapets Riksstämma, Göteborg Identifiering av proteiner i LDL med två-dimensionell gelelektrofores och masspektrometri. Karlsson H, Bornemo S, Ghafouri B, Leanderson P, Lindahl M och Tagesson C. Läkarsällskapets Riksstämma, Göteborg PLUNC: en ny markör för irritation/inflammation i de övre luftvägarna? Ghafouri B, Kihlström E, Tagesson C, Ståhlbom B och Lindahl M. Allergistämman 2003, Göteborg. PLUNC proteins in human nasal lavage fluid. Lindahl M Ghafouri B, Kihlström E, Ståhlbom B and Tagesson C. Gordon conference on salivary glands and exocrine secretion; Satelite symposium: BPIlike proteins in oral and airway epithelia. Ventura, CA, February Kartläggning av proteiner i LDL och HDL med två-dimensionell gel elektrofores och masspektrometri. Karlsson H, Ghafouri B, Leanderson P, Lindahl M och Tagesson C. Läkarsällskapets Riksstämma, Stockholm 2003, programsammanfattningar sid 138. Proteomic analysis of human nasal lavage fluid and saliva: identification of new LPSbinding proteins. Ghafouri B, Lindbom J, Kihlström E, Tagesson C and Lindahl M. The 2nd Swedish Proteomics Society Symposium 2003, Lund, postersammanfattningar Post-translational modifications of innate immunity proteins in the upper airways. Ghafouri B, Tagesson C and Lindahl M. The 3nd Swedish Proteomics Society Symposium 2004, Lund, postersammanfattning nr4. Post-translational modifications of innate immunity proteins in the upper airways. Ghafouri B, Tagesson C and Lindahl M. BioTech Forum Science Conference 2004, Copenhagen, abstract book p 64. Proteomikstudie av nässköljvätskor från pollenallergiker under pollensäsong och icke-pollensäsong. Ghafouri B, Ståhlbom B., Tagesson C, Lindbom J, Irander K. och Lindahl M Allergistämman 2005, Malmö

5 Sidan 5 av 5 Proteomikstudie av human nässköljvätska efter experimentell exponering för endotoxin Bijar Ghafouri, Torben Sigsgaard, Christer Tagesson och Mats Lindahl Läkarsällskapets Riksstämma, Stockholm 2005, Allergiforskning, Poster 17. USE OF 2, 5-DIHYDROXYBENZOIC ACID INSTEAD OF α-cyano-4-hydroxycinnamic ACID IMPROVES PEPTIDE MASS FINGERPRINTING OF SILVER STAINED PROTEINS Bijar Ghafouri, Helen Karlsson, Andreas Lewander, Christer Tagesson, Mats Lindahl 7th Siena meeting from genome to proteome, 3-7 September 2006, Siena, Italy PLUNC (palate lung nasal epithelial clone) kan binda till endotoxin och hämma effekten av lipopolysackaridbindande protein Bijar Ghafouri, Mats Lindahl, John Lindbom, Reza Nosratabadi, Christer Tagesson Läkarsällskapets Riksstämma, Stockholm 2007 Proteomics of nasopharyngeal aspirate reveals differences in PLUNC expression during nasal viral infection Louise Fornander, Bijar Ghafouri, Britt Åkerlind, Erik Kihlström, Christer Tagesson, Mats Lindahl The 6nd Swedish Proteomics Society Symposium 2007