Negli ultimi decenni, il rapido sviluppo tecnologico nel campo della biologia molecolare ha contribuito a spostare l'attenzione dei ricercatori dalla caratterizzazione di singole proteine allo studio di miscele proteiche molto complesse. Da questo punto di vista, pertanto, la proteomica rappresenta una naturale evoluzione della chimica delle proteine. In particolare, gli studi proteomici hanno tratto un enorme vantaggio dall'introduzione dei metodi soft di ionizzazione (ESI e MALDI) in spettrometria di massa, la quale è divenuta uno strumento indispensabile in proteomica.
Tecniche di Analisi delle Proteine
Gli studi di proteomica prevedono la contemporanea caratterizzazione di diverse migliaia di proteine e, pertanto, richiedono l'utilizzo di una tecnica di separazione ad alto potere risolutivo al fine di semplificare le complesse miscele da analizzare successivamente mediante spettrometria di massa. La scelta del metodo di separazione, nonché della strategia da adottare, dipende sia dalla tipologia di proteine da analizzare, che dall'obiettivo finale da raggiungere. Tra le principali tecniche di analisi delle proteine, si possono citare:
- Elettroforesi
- Immunofissazione
- Blotting
- Spettrometria di massa
Elettroforesi delle Proteine
L'elettroforesi in laboratorio si può eseguire anche su supporto solido (gel di agarosio o acetato cellulosa), ma è molto più frequente l’elettroforesi (EF) capillare, in quanto ha il vantaggio di essere automatizzabile. Bisogna infatti ricordare che il principio del laboratorio è quello di rendere disponibile in tempi brevi esami utili per il processo diagnostico e terapeutico; l’elettroforesi classica è un processo lento che richiede personale esperto ed ha una bassa produttività (numero di campioni processabili), mentre nell’EF capillare un campione viene processato nel giro di 3 minuti ed ha una risoluzione migliore rispetto a quella su gel.
Blotting
Un’altra tecnica che trova applicazione è il Blotting (“blottaggio”) che prevede il trasferimento delle proteine dal gel di poliacrilammide su un supporto rigido in camera umida a voltaggio costante (di solito membrane di idrocellulosa, nylon, carta). Il blotting viene eseguito per alcune ricerche di anticorpi in alcuni contesti come l’autoimmunità.
Strategie di Analisi Proteomica
Tali studi possono essere condotti attraverso due differenti tipologie di analisi, note come "bottom-up" e "top-down".
Leggi anche: Analisi della Dieta Lemme
Analisi "Bottom-Up"
Nell'approccio "bottom-up" la caratterizzazione della struttura primaria della proteina avviene mediante lo studio dei peptidi prodotti da reazioni di digestione enzimatica della proteina stessa. In particolare, tale strategia prevede la separazione, visualizzazione e quantificazione dei singoli componenti di una miscela proteica mediante elettroforesi su gel, uno step di digestione enzimatica in-gel e la successiva fase di identificazione mediante spettrometria di massa e ricerca in banche dati. D'altra parte, la digestione delle proteine presenti in miscela può essere effettuata senza alcuna preventiva separazione delle stesse.
Analisi "Top-Down"
La strategia "top-down" è una strategia d'analisi emergente che permette di ottenere contemporaneamente informazioni sulla massa di proteine intere nonché dati (parziali) sulla sua sequenza aminoacidica. In particolare, le complesse miscele proteiche vengono preventivamente separate in singole proteine o in miscele meno complesse. Questa fase è seguita da un'infusione diretta o un'analisi on-line (LC/MS) del campione in uno spettrometro di massa a ionizzazione ESI ad alta risoluzione per la misura della massa esatta delle proteine. Attraverso la frammentazione (mediante metodi ETD o HCD) di ioni multi-carica delle proteine in esame è inoltre possibile ottenere informazioni sulla loro struttura primaria, senza il ricorso a preventive reazioni di digestione enzimatica.
Indipendentemente dalla strategia utilizzata, i dati sperimentali vengono utilizzati per interrogare, mediante specifici tools bioinformatici (MASCOT, Ms-Fit, ProFound), le banche dati proteiche, genomiche e ESTs (expressed sequence tag), al fine di ottenere informazioni sulle proteine investigate.
Importanza Clinica dell'Albumina
Segue verso destra la banda dell’albumina. È importante che il medico ne conosca la concentrazione fisiologica di 30-50 g/L, nonché la vita media è di 15/20 giorni. Dal punto di vista funzionale l’albumina è una proteina di trasporto, che lega farmaci, bilirubina, acidi grassi, metalli, agli ormoni tiroidei (pur avendo quest’ultimi una proteina trasportatrice specifica).
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Concentrazione fisiologica | 30-50 g/L |
| Vita media | 15/20 giorni |
| Funzione | Proteina di trasporto |
Leggi anche: Scarpato Nutrizionista: Dettagli
Leggi anche: Dietista studio privato