Screening and identification of proteins using a bioinformatic tool: UniProt

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2236-9600.2023.002.0001

Keywords:

Oral cancer, UniProt, Databases, Proteins, Biological samples

Abstract

Oral Cancer (OC), prevalent in nations with medium or low HDI, is diagnosed by histopathology after a biopsy. Plasma and saliva emerge as promising samples for biomarker candidates, and, in this context, digital biological repositories, such as the Universal Protein Resource (UniProt), with a vast collection of proteins, assume importance in helping identify proteins, becoming an important digital tool in protein screening. To evaluate the feasibility and usefulness of UniProt and related databases in identifying CO-associated proteins and genes in plasma, saliva, and oral mucosa samples. Initially, in the UniProt ware added keywords to identify proteins in plasma (“plasma”), saliva (“saliva” and “salivary”) and oral mucosa (“oral cavity”, “oral mucosa”, “mouth mucosa” and “buccal mucosa”) and CO proteins (“oral cancer”, “mouth cancer”, “oral tumor” and “buccal cancer”). Next, keywords of each sample were paired with those of CO in Excel to identify the best combinations of terms and to identify specific proteins of CO in each type of sample. The resulted proteins were validated using Open Targets and The Human Protein Atlas. Databases such as PUBMED and Scopus were consulted as needed. Fallowed, proteins were paired from each sample to detect specific expressions in each tissue. The Shapiro-Wilk test (W < 0.767, p < 0.05) was used for statistical analysis. 6226 proteins were identified in plasma, 653 in saliva and 561 in oral mucosa. The crosses resulted in 55 proteins in plasma (“plasma” AND “buccal cancer”), 14 in saliva (“salivary” AND “oral cancer”) and 190 in mucosa (“buccal mucosa” AND “buccal cancer”). Similar results were obtained with the same terms applied in UniProt. Some proteins were confirmed in the literature in samples from patients with CO: 04 in plasma, 04 in saliva and 32 in the oral mucosa. These findings did not demonstrate significant differences in the distribution of protein expression among the samples. Oral mucosa showed the highest amount of differentially expressed proteins, while no protein, common to the three samples was identified. Results have shown UniProt to be a useful tool for the identification and screening of CO proteins, where the malignant oral mucosa showed the highest number of expressed proteins as well as the number of references in the literature, indicating a promising field for future research. The identified proteins have potential as CO biomarkers, requiring in vitro and in vivo validation studies.

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Author Biographies

Álvaro Arthur do Nascimento Soares, Universidade Federal de Alagoas

Graduando do curso de farmácia na Universidade Federal de Alagoas. Ensino médio realizado na Escola Estadual Moreira e Silva (2016-2018). Aluno de Iniciação Científica e bolsista peça UFAL no Laboratório de Diagnósticos de Doenças Complexas e Terapia Celular (LADITEC) sob orientação do professor Carlos Arthur Cardoso Almeida, e participante da Liga Acadêmica Interdisciplinar em Saúde do Homem no CESMAC. Atuei como monitor de genético molecular e bioquímica clínica. Possuo interesse na área da proteômica e genômica. 

Franklyn Emanuell Gomes dos Santos, Universidade Federal de Alagoas

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Alagoas (2008)., Especialização em Vigilância á Saúde e atualmente é Pós-Graduando em Ciências Farmacêuticas pelo Instituto de Ciências Farmacêuticas - ICF/UFAL. Atuou como professor monitor de Ciências e Biologia na rede pública de ensino e é professor de Ciências e Biologia para alunos da educação básica. É membro do Grupo de Pesquisa em Hematologia, Genética e Patologia Molecular do Laboratório de Doenças Complexas e Terapia Celular - LADITEC/ICF e atua em projetos de biologia molecular e genética do mesmo laboratório. É esposo de Ianna e pai de Artur e Iuri em tempo integral.

Amandio Aristides Rihan Geraldes, Universidade Federal de Alagoas

Graduado em Educação Física pela Universidade Castelo Branco-RJ (UCB-RJ), Mestre em Ciência da Motricidade Humana pela UCB-RJ e doutor em Ciência do Desporto pela Faculdade de Desportos da Universidade do Porto (FADE-UPT) - considerado reconhecido pela Universidade de São Paulo (USP) como Doutor em Educação Física - Área: Biodinâmica do Movimento Humano - . Professor do Curso de Educação Física do Centro de Educação da Universidade Federal de Alagoas (CEDU/UFAL), responsável pelas disciplinas: Testes, Medidas e Avaliação em Educação Física e Desporto e Metodologia da Pesquisa em Educação Física. É coordenador do Laboratório de Aptidão Física, Desempenho e Saúde (LAFIDES/CEFB/CEDU), líder e pesquisador do Núcleo de Extensão e Pesquisa em Atividades Físicas, Desempenho e Saúde (NEPAFIDES/CEFB/CEDU/UFAL), participando de estudos e orientação de trabalhos de pesquisa relacionados à medidas e avaliação em educação física e desporto, fisiologia do exercício, treinamento neuromuscular e alterações morfológicas decorrentes de dietas e treinamento físico, especialmente, no que diz respeito às relações entre as variáveis da aptidão física e funcional, saúde e qualidade de vida da população idosa. Professor e colaborador do Programa de Mestrado em Nutrição da Faculdade de Nutrição da UFAL no período compreendido entre 2009 a 2012. 

Josiel Santos do Nascimento, Universidade Federal de Alagoas

Possui graduação em Farmácia pela Universidade Federal de Alagoas (2017), e Mestrado pela Universidade Federal de Alagoas (2019). Atualmente faz doutorado pelo programa Multicêntrico em Bioquímica e Biologia Molecular, pela Universalidade Federal de Alagoas. Atuando principalmente nos seguintes temas: lipase, Rhynchophorum palmarum, Tribolium castaneum e Leucaena leuchocephila. 

Pollyanna Almeida dos Santos Abu Hana, Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas

Possui graduação em Bacharelado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2006), graduação em Licenciatura Plena em Ciências Biológicas - Anhanguera Educacional - Valinhos (2011), mestrado em Genética e Biologia Molecular pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2010) e doutorado em Ciências da Saúde pela Universidade de Brasília (2014). Atualmente é técnico de laboratório da Universidade de Brasília. Tem experiência na área de genética humana, malformações congênitas e doenças raras.

Carlos Arthur Cardoso Almeida, Universidade Federal de Alagoas

Professor Associado do Instituto de Ciências Farmacêuticas da Universidade Federal de Alagoas - UFAL. Graduado em Farmácia-Bioquímica pela Universidade Federal do Maranhão, Mestrado em Genética Humana e Médica pela Universidade Estadual Paulista - Júlio de Mesquita Filho. Treinamento em Biologia Molecular na Universidade da Columbia Britânica - UBC, Canadá. Doutorado em Hematologia e Hemoterapia pela Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP. Pós-doutorado no Memorial Sloan-Kettering Cancer Center ? MSKCC, New York/USA. Particular interesse nos seguintes temas: marcadores moleculares no diagnóstico de doenças complexas e terapia celular. Genômica, transcriptoma e proteômica de doenças complexas. 

Published

2023-08-09