The widespread use of organophosphorous (OP) compounds and recent misuse of nerve agents on civilians requires an urgent need to decode their complex biological response to develop effective drugs. Proteomic profiling of biological target tissues helps in identification of molecular toxicity mechanisms. Quantitative proteomics profiling of the rat hippocampus was studied in this study. Liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) analysis of tandem mass tag (TMT)-labeled lysates identified 6356 proteins. A total of 69, 61, and 77 proteins were upregulated, and 66, 35, and 70 proteins were downregulated at 30 min, 1 day, and 7 days after soman exposure. This is the first report on the soman-induced proteomic changes to the best of our knowledge. Bioinformatics analysis revealed soman-induced broad-range proteomic changes in key pathways related to glutamate, acetylcholine, GABA, 5-hydroxytryptamine, and adrenergic receptors, G-protein signaling, chemokine and cytokine-mediated inflammation, cytoskeleton, neurodegeneration (Parkinson’s and Alzheimer’s), Wnt signaling, synaptic vesicle trafficking, MAP kinases, proteosome degradation, metabolism, and cell death. Selected protein changes were verified by immunoblotting, and neuropathological findings indicated significant brain damage. Results demonstrate that persistent proteomic changes in the brain can cause multiple neurological effects through cholinergic and non-cholinergic pathways, and these mechanistic insights are useful in the development of novel drugs.

中文翻译：

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大鼠海马中有机磷神经剂暴露后的蛋白质组学定量变化。

有机磷（OP）化合物的广泛使用以及最近在平民身上滥用神经毒剂，迫切需要解码其复杂的生物反应以开发出有效的药物。生物靶组织的蛋白质组学分析有助于鉴定分子毒性机制。在这项研究中研究了大鼠海马的定量蛋白质组学分析。串联质谱标签（TMT）标记的裂解物的液相色谱质谱（LC-MS）分析鉴定出6356种蛋白质。在梭曼接触后30分钟，1天和7天，总共上调了69、61和77种蛋白质，并下调了66、35和70种蛋白质。据我们所知，这是关于人类梭曼诱导的蛋白质组学变化的第一份报告。生物信息学分析表明，梭曼诱导的广泛蛋白组学变化与谷氨酸，乙酰胆碱，GABA，5-羟色胺和肾上腺素能受体，G蛋白信号传导，趋化因子和细胞因子介导的炎症，细胞骨架，神经退行性病变（帕金森氏和阿尔茨海默氏症）有关，Wnt信号传导，突触小泡运输，MAP激酶，蛋白体降解，新陈代谢和细胞死亡。通过免疫印迹验证了选定的蛋白质变化，并且神经病理学结果表明大脑明显受损。结果表明，大脑中持续的蛋白质组学变化可通过胆碱能和非胆碱能途径引起多种神经系统作用，这些机理的见解可用于开发新药。和肾上腺素能受体，G蛋白信号传导，趋化因子和细胞因子介导的炎症，细胞骨架，神经退行性病变（帕金森氏症和阿尔茨海默氏症），Wnt信号传导，突触小泡运输，MAP激酶，蛋白体降解，代谢和细胞死亡。通过免疫印迹验证了选定的蛋白质变化，并且神经病理学结果表明大脑明显受损。结果表明，大脑中持续的蛋白质组学变化可通过胆碱能和非胆碱能途径引起多种神经系统作用，这些机理的见解可用于开发新药。和肾上腺素能受体，G蛋白信号传导，趋化因子和细胞因子介导的炎症，细胞骨架，神经退行性病变（帕金森氏症和阿尔茨海默氏症），Wnt信号传导，突触小泡运输，MAP激酶，蛋白体降解，代谢和细胞死亡。通过免疫印迹验证了选定的蛋白质变化，并且神经病理学结果表明大脑明显受损。结果表明，大脑中持续的蛋白质组学变化可通过胆碱能和非胆碱能途径引起多种神经系统作用，这些机理的见解可用于开发新药。和细胞死亡。通过免疫印迹验证了选定的蛋白质变化，并且神经病理学结果表明大脑明显受损。结果表明，大脑中持续的蛋白质组学变化可通过胆碱能和非胆碱能途径引起多种神经系统作用，这些机理的见解可用于开发新药。和细胞死亡。通过免疫印迹验证了选定的蛋白质变化，并且神经病理学结果表明大脑明显受损。结果表明，大脑中持续的蛋白质组学变化可通过胆碱能和非胆碱能途径引起多种神经系统作用，这些机理的见解可用于开发新药。