Российские ученые разработали программу для анализа специфичности протеаз

Исследователи из Института биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича разработали программу, которая помогает определять, в каких участках белков ферменты выполняют расщепление. Разработка позволит ускорить исследования новых ферментов и анализ больших массивов протеомных данных.

Ферменты-протеазы — это особые белки, которые разрезают другие белки на части. Они участвуют в процессах пищеварения, работе иммунной системы, развитии заболеваний и жизнедеятельности бактерий.

Чтобы понять, как именно работает тот или иной фермент, ученым важно определить, в каких участках белковой цепи он расщепляет белок. Современная масс-спектрометрия позволяет одновременно анализировать тысячи фрагментов белков, однако существующие программы в основном предназначены только для поиска и идентификации белков, а не для изучения особенностей работы ферментов.

Разработанная программа CleaveScope автоматически обрабатывает результаты масс-спектрометрического анализа, определяет места расщепления белков и показывает закономерности в виде наглядных тепловых карт и графических схем. В отличие от многих существующих инструментов, программа напрямую работает с результатами поисковых систем и не требует сложной ручной подготовки данных.

Авторы продемонстрировали эффективность работы программы на примере трипсина — одного из наиболее изученных ферментов, широко используемого в биохимии и протеомике. Кроме того, подход, лежащий в основе программы, ранее применялся для изучения ферментов бактерий рода Lysobacter.

Исследователи отмечают, что программа CleaveScope упрощает анализ специфичности протеолитических ферментов и может применяться в протеомике, а также в разработке биотехнологических и ферментных систем. Программа поддерживает различные методы нормализации данных и позволяет анализировать аминокислотные предпочтения в широком диапазоне позиций вокруг сайта гидролиза. Программа распространяется свободно и доступна на платформе GitHub.