Базы данных: Human Protein Atlas

Human Protein Atlas — это база данных, созданная в Шведции для объединения данных о всех белках человека. Для каждго белка приведены различные omics-данные (визуализация антителами, протеомика, транскриптомика и пр.). База данных находится в открытом доступе, что позволяет свободно получать доступ к данным для исследования протеома человека.

Именно при помощи этой базы данных я решила проанализировать альдегиддегидрогеназу 2, которая вовлечена в метаболизм этанола. Существует 2 ее формы : цитозольная и митохондриальная. У большинства европеоидов есть обе, в то время как около половины монголоидов лишены митохондриальной. Именно этим может быть вызвана более высокая частота острой алкогольной интоксикации у азиатов. Повышенное воздействие ацетальдегида также может повышать риск многих видов рака. Ген ALDH2 кодирует митохондриальную альдегиддегидрогеназу, которая имеет низкую Km для ацетальдегидов и локализована в митохондриальном матриксе. Альтернативный сплайсинг приводит к формированию разных изоформ. Этот фермент является целью для лекарств, одобренных FDA

Ткани

Печень

По данным экспрессии белка альдегиддегидрогеназа локализуется в основном в надпочечниках, легких и почках, но не в печени, что, лично мне, кажется довольно странным, поскольку с ней альдегиддегидрогеназа функционально связана.

Данные РНК-экспрессии показывают менее странные результаты. По ним альдегиддегидрогеназа обнаружена преимущественно в печени, жире и почке.

Обзор эксперссии FANTOM также позазывает преимущественную экспрессию этого фермента в печени.

По результатам иммуногистохимии альдегиддегидрогеназа в печени не обнаруживается. Single-cell РНК-секвенирование показывает преимущественную локализацию алкогольдегидрогеназы в гепатоцитах.

Сниженное количество фермента является прогностическим маркером рака печени.

Жировая ткань

Как и в случае печени, альдегиддегидрогеназа не обнаруживается в жире при помощи иммуногистохимии, но данные РНК-экспрессии ставят его на второе место после печени.

Однако по данным по типам клеток адипоциты занимают одно из последних мест.

Возможно, это объясняется наличием значительного количества иммунных клеток и фибробластов в жире.

Почки

Почки, как заметно по картинкам выше, показывают высокую экспрессию альдегиддегидрогеназы как в иммуногистохимии, так и в РНК-секвенировании.

Наибольшая экспрессия среди клеток почки наблюдается у клеток дистального и проксимального канальцев.

Рассмотреть кластеризацию клеток с наложенным не нее уровнем экспрессии можно посмотреть ниже

Сниженная экспрессия альдегиддегидрогеназы является прогностическим маркером рака почки.

Легкие

В легких данные об экспрессии противоположны ситуации с печенью: фермент обнаруживается антителами, но не РНК секвенированием (см. картинку выше).

При детальном рассмотрении данных single-cell секвенирования становится понятно, что высокая экспрессия в легких объясняется большим количеством макрофагов

Другие интересные случаи

В Human Protein Atlas уделяется особое влияние клеткам иммунной системы и мозга. Рассмотрим РНК-данные по ним в этом разделе.

Мозг

В целом, мозг показывает невысокий уровень экспрессии альдегиддегидрогеназы (см. выше), но среди всех его структур выраженнее экспрессия в коре больших полушарий.

Экспрессируется фермент сильнее всего в глиальных клетках.

Иммунная система

Как говорилось ранее, высокая экспрессия альдегиддегидрогеназы во многих органах обусловлена именно иммунными клетками. Особенно много альдегиддегидрогеназы в моноцитах и миелоидных клетках.

Прогностические маркеры

Помимо указанных выше рака почки и печени, изменение уровня экспрессии альдегиддегидрогеназы может свидетельствовать о раке эндометрия или мочеточников. В случае эндотелия плохим знаком становится пониженное количество фермента, а в случае мочеточников - повышенное.