mRNA 및 단백질 이형체 통합 분석

대체 스플라이싱과 단백질 분해는 단일 유전자에서 다양한 단백질 이형체를 생성하여 프로테옴 다양성을 확장합니다. 그러나 기존 단백질체학 방법론의 한계로 인해 전사체 이형체와 단백질 산물 간의 관계는 아직 명확히 밝혀지지 않았습니다. 본 연구에서는 인간 RPE-1 세포에서 mRNA 및 단백질 이형체의 통합 지도를 구축하기 위해, 전체 길이 mRNA 시퀀싱을 단백질 분획 및 정량적 질량 분석법과 결합했습니다. 특히, 바텀업 단백질체학의 모호성을 극복하고자 분자량으로 분리된 펩타이드 이동 프로파일로부터 단백질 이형체를 해석하는 전산 파이프라인인 IsoFrac을 개발했습니다. 이 접근법을 통해 약 45,000개의 전체 길이 전사체, 약 32,000개의 ORF, 그리고 약 14,000개의 단백질 이형체 후보를 식별했습니다. 비교 분석 결과, 대체 전사체의 광범위한 번역이 확인되었으며, 단백질 분해 또는 대체 번역으로 인해 발생하는 짧은 단백질 변형체가 프로테옴 복잡성의 주요하고 간과되었던 원천임을 밝혀냈습니다. 본 연구 결과는 이형체 단위의 프로테오게놈 분석을 위한 확장 가능한 프레임워크를 제시하며, 단백질 이형체 다양성 연구를 위한 중요한 자료를 제공합니다.