Revista de Proteómica y Bioinformática
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abstracto

Identificación basada en proteómica de proteínas diferencialmente abundantes de Queratinocitos humanos expuestos a trióxido de arsénico

Udensi K Udensi, Alan J Tackett, Stephanie Byrum, Nathan L Avaritt, Deepanwita Sengupta, Linley W Moreland, Paul B Tchounwou y Raphael D Isokpehi

Introducción: El arsénico es un tóxico ambiental ampliamente distribuido que puede causar patologías en múltiples tejidos. Los ensayos proteómicos permiten identificar procesos biológicos modulados por arsénico en diversos tipos de tejidos.

Método: la abundancia alterada de proteínas de la línea celular de queratinocitos humanos HaCaT expuesta al arsénico se cuantificó mediante un flujo de trabajo de espectrometría de masas LC-MS/MS sin etiquetas. Los resultados proteómicos seleccionados se validaron mediante western blot y RT-PCR. Se desarrolló una estrategia de análisis de anotaciones funcionales que incluía la integración analítica visual de conjuntos de datos heterogéneos para dilucidar las categorías funcionales. Las anotaciones integradas fueron principalmente localización de tejido, proceso biológico y familia de genes.

Resultado: la abundancia de 173 proteínas se alteró en los queratinocitos expuestos al arsénico; en el que 96 proteínas habían aumentado la abundancia mientras que 77 proteínas habían disminuido la abundancia. Estas proteínas también se clasificaron en 69 términos de procesos biológicos de Ontología de genes. La mayor abundancia de proteína receptora de transferrina (TFRC) se validó y también se anotó para participar en respuesta a la hipoxia. Un total de 33 proteínas (11 de mayor abundancia y 22 de menor abundancia) se asociaron con 18 términos de procesos metabólicos. La subunidad catalítica de glutamato-cisteína ligasa (GCLC), la única proteína anotada con el término proceso de metabolismo de aminoácidos azufrados, había aumentado su abundancia, mientras que la subunidad hierro-azufre de la succinato deshidrogenasa [ubiquinona], precursor mitocondrial (SDHB), un supresor de tumores, había aumentado. disminución de la abundancia.

Conclusión: se agrupó una lista de 173 proteínas diferencialmente abundantes en respuesta al trióxido de arsénico utilizando tres anotaciones funcionales principales que cubren la localización de tejidos, el proceso biológico y las familias de proteínas. Una posible explicación de las patologías de hiperpigmentación observadas en la toxicidad del arsénico es que la exposición al arsénico conduce a una mayor absorción de hierro en la piel humana normalmente hipóxica. Las proteínas mapeadas en términos de procesos metabólicos y diferencialmente abundantes son candidatas para evaluar rutas metabólicas perturbadas por arsenicales.