scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-15-2-12-23scbmt-129Research ArticleНОВЫЕ БИОМЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИNEW BIOMEDICAL TECHNOLOGIESБИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЭКСТРАКТОВ ПАНТОВ ПЯТНИСТОГО И БЛАГОРОДНОГО ОЛЕНЕЙ ПЕПТИДНО- БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫBIOLOGICALLY ACTIVE COMPONENTS OF ANTLERS EXTRACTS (CERVUS NIPPON) AND RED DEER (CERVUS ELAPHUS) PEPTIDEPROTEIN NATUREКаркищенкоВ. Н.KarkischenkoV. N.

д.м.н., проф.,

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

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

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

scbmt@yandex.ruДуляМ. С.DulyaM. S.

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

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

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

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

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

daniil_hvostov@mail.ruАгельдиновР. А.AgeldinovR. A.

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

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

ageldinov@gmail.comЛюблинскийС. Л.LyublinskiyS. L.

к.б.н.,

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

Cand. Sci. (Biol.),

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

КаркищенкоН. Н.KarkischenkoN. N.

д.м.н., проф., чл.-корр. РАН, акад. РАРАН

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

Dr. Sci. (Med.), Prof., Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Academician of the Russian Academy of Rocket and Artillery Sciences 

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

niknik2808@yandex.ruФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России»РоссияScientific Center of Biomedical Technologies of the Federal Medical and Biological Agency of RussiaRussian Federation201930062019021223Copyright © Каркищенко В.Н., Дуля М.С., Хвостов Д.В., Агельдинов Р.А., Люблинский С.Л., Каркищенко Н.Н., 20192019Каркищенко В.Н., Дуля М.С., Хвостов Д.В., Агельдинов Р.А., Люблинский С.Л., Каркищенко Н.Н.Karkischenko V.N., Dulya M.S., Khvostov D.V., Ageldinov R.A., Lyublinskiy S.L., Karkischenko N.N.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/129

Проведены исследования белкового состава биологически активных компонентов экстрактов пантов пятнистого и благородного оленей (ППО и ПБО) методами двумерного гель-электрофореза (2D ПААГ), гель-размерной эксклюзионной хроматографии (ГРХ) и пептидным картированием методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ВЭЖХ-МС) высокого разрешения с применением ферментативного расщепления трипсином. Установлено молекулярно-массовое распределение, характерное для белковых экстрактов ППО. Найдены оптимальные условия экстракции, хроматографического разделения и относительного количественного определения главных 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 ППО, содержащие перспективные для более детального изучения компоненты. Предложены маркерные белковые компоненты в составе изучаемых экстрактов и указаны возможные взаимосвязи обнаруженных белков в составе экстрактов с биологическими эффектами.

A complex study of the protein composition of the biologically active components of the extracts of the velvet deer antlers (VDA, include Cervus nippon and Cervus elaphus) using two-dimensional gel electrophoresis (2D-PAGE), size-exclusion chromatography (SEC), and peptide mapping with high-performance liquid chromatography with mass spectrometric detection (HPLC-MS) with the use of fermentation by trypsin was done. A molecular-mass distribution characteristic for protein extracts of VDA has been established. Optimal conditions for extraction, chromatographic separation and relative quantitative determination of the main components have been determined. The results of the identification of the most significant (major and minor) protein components in the extracts of the studied objects are described in detail in accordance with the algorithm of the search program Spectrum Mill MS Proteomics Workbench and the protein database Uniprot. The data of protein profiling are clustered according to molecular and biological functions. The connections of the identified proteins with possible mechanisms of biological action and targets, which can be affected by the protein components of the studied objects, are presented. Based on the results of the study, conclusions about the multicomponent protein composition of extracts of VDA were drawn. The marker protein components in the studied extracts are suggested and the possible interrelationships of the detected proteins in the extracts with biological effects are indicated.

2D ПААГВЭЖХ-МСГРХИЭФпептидное картированиеППО2D-PAGEHPLC-MSIEFpeptide mappingSECVDAReferencesКовалева С.В., Исаева И.В., Лутцева А.И., Аладышева Ж.И., Пихтарь А.В. Проблемы стандартизации гормональных препаратов пептидно-белковой природы. Российский химический журнал. 2005;XLIX(1):135–145.Kovaleva S.V., Isaeva I.V., Luttseva A.I., Aladysheva Zh.I., Pikhtar’ A.V. Problemy standartizatsii gormonal’nykh preparatov peptidno-belkovoy prirody [Problems of standardization of hormone preparations of peptide-protein nature]. Rossijskij khimicheskij zhurnal imeni D.I. Mendeleeva [Russian J. of Chemical Society of them D.I. Mendeleyev]. 2005;XLIX(1):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. Osnovy mass-spektrometrii belkov i peptidov [Basics of mass spectrometry of proteins and peptides]. Moscow: Tekhnosfera, 2012. 176 p. (In Russian).Суслов Н.И., Гурьянов Ю.Г. Продукция на основе пантогематогена. Механизмы действия и особенности применения. Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2004. 144 с.Suslov N.I., Gur’yanov Yu.G. Produktsiya na osnove pantogematogena. Mekhanizmy deystviya i osobennosti primeneniya [Products based on pantohematogen. Mechanisms of action and application features]. Novosibirsk: Siberian University Publishing, 2004. 144 p. (In Russian).Abood M., Barth F., Bonner T.I., Cabral G., Casellas P., Cravatt B.F., Devane W.A., Elphick M.R., Felder C.C., Herkenham M., Howlett A.C., Kunos G., Mackie K., Mechoulam R., Pertwee R.G. Cannabinoid receptors: CB1 receptor. IUPHAR/BPS Guide to Pharmacology.Abood M., Barth F., Bonner T.I., Cabral G., Casellas P., Cravatt B.F., Devane W.A., Elphick M.R., Felder C.C., Herkenham M., Howlett A.C., Kunos G., Mackie K., Mechoulam R., Pertwee R.G. Cannabinoid receptors: CB1 receptor. IUPHAR/BPS Guide to Pharmacology.De Ferrari G.V., Inestrosa N.C. Wnt signaling function in Alzheimer’s disease. Brain Res. Rev. 2000;33(1):1–12.De Ferrari G.V., Inestrosa N.C. Wnt signaling function in Alzheimer’s disease. Brain Res. Rev. 2000;33(1):1–12.Koroleva S.V., Ashmarin I.P. Functional continuum of regulatory peptides (RPs): vector model of RP-effects representation. J. of Theoretical Biology. 2002;216(3):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;216(3):257–271.Lin J., Wu H., Tarr P.T., Zhang C.-Y., Wu Z., Boss O., Michael L.F., Puigserver P., Isotani E., Olson E.N., Lowell B.B., Bassel-Duby R., Spiegelman B.M. Transcriptional co-activator PGC-1-alpha drives the formation of slow-twitch muscle fibres. Nature. 2002;418:797–801.Lin J., Wu H., Tarr P.T., Zhang C.-Y., Wu Z., Boss O., Michael L.F., Puigserver P., Isotani E., Olson E.N., Lowell B.B., Bassel-Duby R., Spiegelman B.M. Transcriptional co-activator PGC-1-alpha drives the formation of slow-twitch muscle fibres. Nature. 2002;418:797–801.Willert K., Nusse R. Wnt proteins. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2012. DOI: 10.1101/cshperspect. a007864.Willert K., Nusse R. Wnt proteins. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2012. DOI: 10.1101/cshperspect. a007864.https://www.brenda-enzymes.org/enzyme.php?ecno=2.3.1.54https://www.brenda-enzymes.org/enzyme.php?ecno=2.3.1.54

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