scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-15-1-35-47scbmt-123Research ArticleНОВЫЕ БИОМЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИNEW BIOMEDICAL TECHNOLOGIESПротеомный анализ в идентификации белковых компонентов препуциальной железы кабарги сибирскойProteomic analysis in the identification of active components in the preputial gland secretion of the siberian musk deerКаркищенкоВ. Н.KarkischenkoV. N.

д.м.н., проф., 

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1

Dr. Sci. (Med.), Prof.,

143442, Moscow region, Krasnogorsk, Setllement Svetlye Gory, building 1

scbmt@yandex.ruДуляМ. С.DulyaM. S.

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1

143442, Moscow region, Krasnogorsk, Setllement Svetlye Gory, building 1

mdulya@gmail.comХвостовД. В.KhvostovD. V.

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1

143442, Moscow region, Krasnogorsk, Setllement Svetlye Gory, building 1

АгельдиновР. А.AgeldinovR. A.

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1

143442, Moscow region, Krasnogorsk, Setllement Svetlye Gory, building 1

ЛюблинскийС. Л.LyublinskiyS. L.

к.б.н.,

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1

PhD Sci. (Biol.),

143442, Moscow region, Krasnogorsk, Setllement Svetlye Gory, building 1

ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России»РоссияScientific Center of Biomedical Technologies of the Federal Medical Biological Agency of RussiaRussian Federation201923032019013547Copyright © Каркищенко В.Н., Дуля М.С., Хвостов Д.В., Агельдинов Р.А., Люблинский С.Л., 20192019Каркищенко В.Н., Дуля М.С., Хвостов Д.В., Агельдинов Р.А., Люблинский С.Л.Karkischenko V.N., Dulya M.S., Khvostov D.V., Ageldinov R.A., Lyublinskiy S.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/123

Данные белкового компонентного состава мускуса и тканей кабарги представлены в научной литературе малоизученными и неполноценными. В данной работе выполнено протеомное исследование белкового состава биологически активных компонентов экстрактов препуциальной железы кабарги сибирской методами гель-размерной эксклюзионной хроматографии (ГРХ) и пептидного картирования методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ВЭЖХ-МС) высокого разрешения после ферментативного расщепления трипсином. Это эффективные методы для получения достоверных данных белкового состава тканей кабарги сибирской, которые обращают пристальное внимание на белковую фракцию мускуса кабарги как источник биологически активных компонентов. Установлено молекулярно-массовое распределение, характерное для белковых экстрактов препуциальной железы кабарги сибирской. Выявлены оптимальные условия экстракции, хроматографического разделения и относительного количественного соотношения главных белковых компонентов. Подробно представлены результаты идентификации наиболее значимых (мажорных и минорных) белковых компонентов в экстрактах изучаемых объектов в соответствии с алгоритмом поисковой программы Spectrum Mill MS Proteomics Workbench и белковой базой данных Uniprot. Данные белкового профилирования кластеризованы по молекулярным и биологическим функциям. Отображены связи идентифицированных белков с возможными механизмами биологического действия и мишенями, на которые могут оказывать воздействие белковые компоненты изучаемых объектов. По результатам исследования сделаны выводы о многокомпонентности белкового состава экстрактов препуциальной железы кабарги сибирской. Предложены маркерные белковые компоненты в составе изучаемых экстрактов и указаны возможные взаимосвязи обнаруженных белков в составе экстрактов с биологическими эффектами.

The Siberian musk deer (Moschus Moschiferus) is a deer-like animal. The substance that is secreted by sexually mature males is highly valued worldwide for its perceived pharmaceutical and perfumery properties. However, there is a lack of comprehensive information regarding the component composition of the musk and tissues of this species. A complex study of the protein composition of biologically active components in the preputial gland secretion of the Siberian musk deer was performed using the methods of size-exclusion chromatography and peptide mapping. The latter method was realized using high-performance liquid chromatography tandem mass-spectrometric detection following fermentation by trypsin. These are effective methods for generating vast amounts of data that can facilitate research on the Siberian musk deer. A molecular weight distribution characteristic of the investigated extracts was established. Optimal conditions for the extraction, chromatographic separation and relative quantitative determination of the main musk components were determined. Detailed information on the most significant (major and minor) protein components in the studied samples is presented in accordance with the algorithm of the Spectrum Mill MS Proteomics Workbench search program and the UniProt protein database. Protein profiling data was clustered according to their molecular and biological functions. The identified proteins were assessed in terms of possible mechanisms of biological action and targets, which can be affected by the protein components of the objects under the study. A conclusion is made about a multicomponent composition of the Siberian musk deer preputial gland secretion. Marker protein components in the studied extracts are suggested. Possible links between the identified proteins and biological effects are outlined.

ВЭЖХ-МСгель-размерная хроматографиямускус кабаргипептидное картированиеPNOCHPLC-MSmuskpeptide mappingSECPNOCReferencesКаркищенко В.Н., Дуля М.С., Хвостов Д.В., Агельдинов Р.А. Анализ биологически активных соединений мускуса кабарги Moschus moschiferus методом газовой хроматографии с масс-селективным детектором // Биомедицина. — 2018. — № 1. — C. 19–39.Karkischenko V.N., Dulya M.S., Khvostov DV, Ageldinov R.A. Analysis of the biologically active compounds of the musk deer Moschus moschiferus by gas chromatography with a mass-selective detector. Biomedicine. 2018. No. 1. Pp. 19–39 p. (In Russian).Ковалева С.В., Исаева И.В., Лутцева А.И., Аладышева Ж.И., Пихтарь А.В. Проблемы стандартизации гормональных препаратов пептидно–белковой природы // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). — 2005. — Т. 49. — № 1. — С. 135–145.Kovaleva S.V., Isaeva I.V., Luttseva A.I., Aladysheva Zh.I., Pikhtar A.V. Problems of standardization of hormone preparations of peptide — protein nature. Ros. khim. zh. (Zh. Ros. khim. ob-va im. D.I. Mendeleyeva) = Russian Chemical J. (J. of the Russian Chemical Society named after D.I. Mendeleyev). 2005. Vol. 49. No. 1. Pp. 135–145. (In Russian).Лебедев А.Т., Артеменко К.А., Самгина Т.Ю. Основы масс-спектрометрии белков и пептидов. — М.: Техносфера, 2012. — 176 с.Lebedev A.T., Artemenko K.A., Samgina T.Yu. Fundamentals of mass-spectrometry of proteins and peptides. Moscow: Technosphere. 2012. 176 p. (In Russian).Терентьев А.А., Молдогазиева Н.Т., Шайтан К.В. Динамическая протеомика в моделировании живой клетки. Белок–белковые взаимодействия // Успехи биологической химии. — 2009. — Т. 49. — С. 429–480.Terentyev A.A., Moldogazieva N.T., Shaitan K.V. Dynamic proteomics in living cell modeling. Protein — protein interactions. Uspekhi biologicheskoy khimii = Advances in biological chemistry. 2009. Vol. 49. Pp. 429–480. (In Russian).Уйба В.В., Котенко К.В., Корчажкина Н.Б., Петрова Н.Б., Михайлова А.А. Применение мускуса кабарги в клинической практике: Метод. реком. — М., ФМБА России, 2013. — 18 с.Ujba V.V., Kotenko K.V., Korchazhkina N.B., Petrova N.B., Mikhajlov A.A. The use of the musk deer in clinical practice: Methodical recommendations. Moscow, FMBA of Russia. 2013. 18 p. (In Russian).Ding H., Kiguchi N., Yasuda D. A bifunctional nociceptin and mu opioid receptor agonist is analgesic without opioid side effects in nonhuman primates// Science Translational Medicine. — 2018. — Vol. 10. — No. 456. — 11 p.Ding H., Kiguchi N., Yasuda D. A bifunctional nociceptin and mu opioid receptor agonist is analgesic nonhuman primates. Science Translational Medicine. 2018. Vol. 10. No. 456. 11 p.Khan M.S., Boileau I. A systematic review of the role of the nociceptin receptor system in stress, cognition, and reward: relevance to schizophrenia // Transl. Psychiatry. — 2018. — Vol. 8. — No. 1. — 38 p.Khan M.S., Boileau I. A systematic review of the nociceptin receptor in stress, cognition, and reward: relevance to schizophrenia. Transl Psychiatry. 2018. Vol. 8. No. 1. 38 p.Koroleva S.V., Ashmarin I.P. Functional continuum of regulatory peptides (RPs): vector model of RP-effects representation // J. of Theoretical Biology. — 2002. — V. 216. — No. 3. — Pp. 257–271.Koroleva S.V., Ashmarin I.P. Functional continuum of regulatory peptides (RPs): vector model of RP — effects representation. J. of Theoretical Biology. 2002. V. 216. No. 3. Pp. 257–271.Mollereau C., Simons M. J., Soularue P., Liners F. Structure, tissue distribution, and chromosomal localization of the prepronociceptin gene // Proc. Natl Acad. Sci. USA. — 1996. — Vol. 93. — No. 16. — Pp. 8666–8670.Mollereau C., Simons M. J., Soularue P., Liners F. Structure, tissue distribution, and chromosomal localization of the prepronociceptin gene. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1996. Vol. 93. No. 16. Pp. 8666–8670.Oh S.R., Lee J.P., Chang S.Y., Shin D.H., Ahn K.S., Min B.S., Lee H.K. Androstane alkaloids from musk of Moschus moschiferus // Chem. Pharm. Bull. (Tokyo). — 2002. — Vol. 50. — No. 5. — Pp. 663–664.Oh S.R., Lee J.P., Chang S.Y., Shin D.H., Ahn K.S., Min B.S., Lee H.K. Androstane alkaloids from musk of Moschus moschiferus. Chem. Pharm. Bull. (Tokyo). 2002. Vol. 50. No. 5. Pp. 663–664.Okuda-Ashitaka E., Minami T., Tachibana S., Yoshihara Y. Nocistatin, a peptide that blocks nociceptin action in pain transmission // Nature. — 1998. — Vol. 392. — No. 6673. — Pp. 286–289.Okuda-Ashitaka E., Minami T., Tachibana S., Yoshihara Y. Nocistatin, a peptide that block the action and transmission. Nature. 1998. Vol. 392. No. 6673. Pp. 286–289.Sokolov V.E., Kagan M.Z., Vasilieva V.S., Prihodko V.I., Zinkevich E.P. Musk deer (Moschus moschiferus): Reinvestigation of main lipid components from preputial gland secretion // J. Chem. Ecol. — 1987. — Vol. 13. — No. 1. — Pp. 71–83.Sokolov V.E., Kagan M.Z., Vasilieva V.S., Prihodko V.I., Zinkevich E.P. Musk deer (Moschus moschiferus): Reinvestigation of lipid components from preputial gland secretion. J. Chem. Ecol. 1987. Vol. 13. No. 1. Pp. 71–83.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.