El cáncer de ovario es un cáncer ginecológico común con alta mortalidad pero mecanismo molecular poco claro1,2. La mayoría de los cánceres de ovario se diagnostican en la etapa avanzada, lo que dificulta seriamente la terapia. Los cambios mitocondriales son un sello distintivo de los cánceres de ovario humano, y las mitocondrias son los centros del metabolismo energético, la señalización celular y el estrés oxidativo3,4,5,6,7. La comprensión en profundidad de los cambios del proteoma mitocondrial en los cánceres de ovario en comparación con el control del tejido ovárico beneficiará la comprensión profunda de los mecanismos moleculares del cáncer de ovario, y el descubrimiento de biomarcadores y dianas terapéuticas eficaces y confiables. El metabolismo mitocondrial ha sido propuesto y reconocido como un objetivo para la terapia contra el cáncer, y la terapia antimitocondrial podría ser en última instancia muy beneficiosa para prevenir la recurrencia y metástasis del cáncer8. El perfilado metabólico individual también se practica como una herramienta útil para la estratificación del cáncer y las estrategias predictivas9,10.
El objetivo a largo plazo de esta investigación es desarrollar y utilizar un método proteomico mitocondrial cuantitativo cuantitativo para estudiar el cáncer de ovario para aclarar las alteraciones del proteomo mitocondrial entre el cáncer de ovario y controlar los tejidos ováricos, y sus alteraciones de la red molecular desde un ángulo multiémico sistemático11,12, que dará lugar al descubrimiento de biomarcadores moleculares dirigidos a las mitocondrias13 para la clarificación de los mecanismos moleculares del cáncer de ovario, predicción y tratamiento personalizado de los pacientes con cáncer de ovario. Las etiquetas isobáricas para la cuantificación relativa y absoluta (iTRAQ) etiquetado3,4 son un método eficaz para cuantificar los cambios de proteína mitocondrial. La preparación de muestras mitocondriales de alta calidad a partir de cáncer de ovario humano y tejidos ováricos de control son el requisito previo para el análisis cuantitativo iTRAQ de proteomos mitocondriales3. La preparación mitocondrial junto con la proteómica cuantitativa iTRAQ se ha utilizado con éxito en programas de investigación a largo plazo sobre el proteomo mitocondrial del cáncer de ovario humano, incluyendo el establecimiento de mapas de referencia del proteome mitocondrial3, el análisis de perfiles mitocondriales expresados diferencialmente4,14 y modificaciones post-traduccionales, incluida la fosforilación, que ya ha dado lugar al descubrimiento de importantes vías de señalización cambios en la red en los cánceres de ovario humano5, incluyendo alteraciones en el metabolismo energético4, metabolismo de los lípidos, y sistemas de vía mitophagia3.
Estudios anteriores han encontrado que la centrifugación de velocidad diferencial en combinación con centrifugación de gradiente de densidad es un método eficaz para aislar y purificar las mitocondrias del cáncer de ovario humano y controlar los tejidos ováricos3,4,5,14. El etiquetado iTRAQ junto con un fuerte intercambio catiónico (SCX)-cromatografía líquida (LC) espectrometría de masas tándem (MS/MS) es la técnica clave para detectar, identificar y cuantificar las proteínas de las muestras mitocondriales preparadas.
Aquí se describen protocolos detallados para la preparación mitocondrial junto con proteómica cuantitativa iTRAQ. Estos se han utilizado con éxito en el análisis de los proteomes mitocondriales del tejido de cáncer de ovario humano. Los protocolos incluyen preparación de muestras, centrifugación de velocidad diferencial, centrifugación de gradiente de densidad, evaluación de la calidad de muestras mitocondriales, digestión de proteínas con trippsina, etiquetado iTRAQ, fraccionamiento SCX, LC, MS/MS, búsqueda de bases de datos y análisis cuantitativo de proteínas mitocondriales. Además, este protocolo se traduce fácilmente para analizar otros proteomas mitocondriales de tejido humano.