$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Après l’exécution réussie du protocole, les utilisateurs devraient obtenir des ensembles de données d’interaction de haute qualité adaptés à l’analyse dfPPI en aval. L’identification des protéines est effectuée à partir des données DIA à 1 % de FDR (niveaux de PSM et de protéines), et la quantification utilise les intensités brutes ou les comptages spectraux MS/MS (et non LFQ). Les signatures de CQ attendues comprennent : un regroupement serré de réplicats techniques par ACP, des CV médians de précurseurs/protéines d’environ 10 à 12 %, un regroupement hiérarchique piloté par l’origine biologique plutôt que par la réplication, et un enrichissement robuste au niveau de la voie sur g :Profiler/Reactome.
Génération de sondes à billes de PU et validation de l’activité avant utilisation
Les billes de PU sont préparées en couplant une petite molécule analogue de liaison à l’épichapérome à l’agarose activée par le NHS, comme décrit précédemment25. Un paquet de résine standard de 25 ml donne ~25 ml de billes de PU stockées sous forme de suspension 1:1 dans de l’isopropanol. Aliquote dans des tubes à faible liaison et conserver à −20 °C, à l’abri de la lumière (p. ex., envelopper dans du papier d’aluminium). Dans ces conditions, un lot reste stable pendant ≥12 mois. Avant utilisation, retirez l’isopropanol et équilibrez les billes dans le tampon de liaison natif (étape 1.3). Chaque lot est qualifié lors de la synthèse et périodiquement par la suite à l’aide de deux dosages (Figure 2) : (i) Pull-downs appariés à partir d’un lysat à haute teneur en épichapérome (par exemple, MDA-MB-468) et d’un lysat à faible teneur en épichapérome (par exemple, ASPC1) dans des conditions identiques (suspension de billes de 40 μL avec 250 μg de protéines totales ; 3 h à 4 °C ; lavages natifs), éluation/dénaturation et immunotransfert pour HSP90, HSC70 et HOP. Acceptation : fort enrichissement dans l’échantillon à haut épichapérome avec signal minimal dans l’échantillon faible ; rapports d’intensité de bande comparables à ceux d’un lot de référence (±20-30 %). (ii) Captures parallèles du profil de fret mondial à partir d’un lysat à haute teneur en épichapérome avec des billes de PU par rapport à des billes de contrôle inertes appariées, charge des volumes d’éluat égaux sur SDS-PAGE et coloration de Coomassie. Acceptation : Les billes en PU montrent une cargaison riche et de poids moléculaire élevé avec un arrière-plan minimal dans la voie du cordon de contrôle. Un lot de 25 mL prend en charge ~600 captures à 40 μL par échantillon ; Retirer beaucoup si la spécificité ou le profil de chargement n’est pas accepté après le rélavage/rééquilibrage.
Résultats représentatifs des protocoles en gel et sur billes
Dans le cadre d’une comparaison pilote comparative sur des cellules MDA-MB-468 à épichapérome élevé, les flux de travail en gel et sur bille ont produit des interactions très concordantes : 4 616 des 6 333 protéines (73 %) ont été partagées au niveau du groupe de protéines, 1 275 (20 %) ont été détectées uniquement par le groupe de protéines et 442 (7 %) uniquement par le sur le talon. L’accord au niveau du parcours était encore plus élevé : parmi les 860 termes de Reactome, 727 (85 %) étaient courants, 81 (9 %) étant propres à l’in-gel et 52 (6 %) uniques à l’on-bead. Les intensités médianes des protéines étaient ~3× plus élevées pour l’in-gel que pour l’in-bead, ce qui correspond à la concentration de gel-élution, mais cela n’a pas eu d’impact significatif sur la concordance des voies.
Exemple à l’échelle de la cohorte et signatures de contrôle qualité
À titre d’exemple, nous avons analysé douze échantillons biologiques (Figure 3). Quatre échantillons ont été élués et traités par digestion en gel ; huit échantillons ont subi une purification par affinité de complexes d’épichapérome suivie d’une digestion sur bille et d’une nano-LC-MS/MS en duplicata technique. Les signatures de CQ attendues ont été observées : regroupement serré des réplicats techniques par ACP, CV médians précurseurs/protéines de ~10-12 %, regroupement hiérarchique piloté par l’origine biologique plutôt que par la réplication, et enrichissement robuste au niveau de la voie sur g :Profiler/Reactome. Ces résultats illustrent la reproductibilité à travers les composants du flux de travail, la détection à grande échelle des protéines engagées dans l’épichapérome et l’intelligibilité fonctionnelle claire des interacteurs différentiels au niveau de la voie. Les enrichissements de la voie dérivée des deux flux de travail correspondaient à nos résultats dfPPI publiés pour cette ligne, validés par plusieurs tests orthogonaux biochimiques et fonctionnels17.
Qualité des intrants et digestion
Un gel SDS-PAGE représentatif coloré à Coomassie est montré pour quatre des échantillons traités par digestion dans le gel (Figure 3A). Le gel illustre la capture reproductible des protéines et la distribution cohérente des bandes sur les voies, confirmant l’enrichissement réussi des complexes protéiques à partir de lysats natifs avant la spectrométrie de masse. Ces profils d’interactomes dénaturés démontrent que l’étape de capture d’affinité produit un apport protéique suffisant et cohérent pour l’analyse MS en aval.
Les interactomes capturés montrent une large couverture protéique à travers les poids moléculaires, reflétant un enrichissement réussi des assemblages de protéines à partir de lysats natifs. De manière critique, cette récupération ne se limite pas à des protéines abondantes, mais comprend des interacteurs de plus faible abondance, fournissant la complexité et la profondeur requises pour l’analyse au niveau des systèmes.
Contrôles et spécificité à l’échelle
Dans ce flux de travail, nous utilisons des billes de contrôle uniquement pour le pré-nettoyage (voir les étapes 1.3 et 1.4) ; Nous n’effectuons pas de captures comparatives de routine « sonde inerte » sur chaque échantillon biologique. Pour les grandes cohortes cliniques, les captures inertes consomment de la matière précieuse mais ajoutent peu de valeur d’interprétation pour les dfPPI, car les statistiques en aval fonctionnent au niveau du réseau/voie, et non au niveau d’une seule protéine. Les contaminants aléatoires ou collants à la résine n’apparaissent pas de manière coordonnée entre les membres de la même voie et ne survivent donc pas aux tests d’enrichissement au niveau de la voie ou aux filtres de cohérence au niveau de la cohorte. En pratique, la spécificité est assurée par (i) la pré-autorisation, (ii) la reproductibilité des répliques serrées (PCA/CV), et (iii) la stabilité de la trajectoire à travers les seuils et le rééchantillonnage. Historiquement, nous avons évalué les expériences de blocage de capture inerte et de compétiteur soluble (PU-H71) et avons constaté qu’elles ne modifiaient pas les résultats de la voie dfPPI 16,17,21, tout en consommant du matériel clinique irremplaçable ; Par conséquent, nous les réservons uniquement pour la vérification du pilote. Pour les groupes qui préfèrent des vérifications explicites au niveau de l’exécution, nous notons que les deux options sont compatibles avec le protocole mais ne sont pas requises pour les analyses dfPPI à l’échelle de la cohorte.
Numéro de réplication
L’inférence de chemin dans dfPPI est basée sur un ensemble et ne nécessite pas de numéro de réplication fixe. Avec des acquisitions robustes, un seul échantillon par condition peut produire des appels de voies exploratoires. Pour les analyses de confirmation, nous recommandons ≥3 réplicats biologiques par condition pour les cellules en culture (avec des injections LC-MS/MS en double lorsque cela est possible), et des N appropriés à la cohorte pour les tissus humains (généralement ≥5 à 10 par groupe pour la découverte, plus grands si stratifiés par covariables). Nous évaluons la stabilité par clustering de réplication (PCA), CV médian des précurseurs (cible ~10-15 %) et bootstrap/rééchantillonnage des résultats d’enrichissement.
Reproductibilité technique d’un cycle à l’autre
La reproductibilité technique a été évaluée à l’aide de l’analyse en composantes principales (ACP) (figure 3B) des données d’intensité peptidique provenant d’échantillons digérés sur des billes (huit cerveaux murins, analysés en double). Les réplicats se sont regroupés étroitement pour chaque échantillon biologique, tandis que les différents échantillons se sont séparés proprement le long des deux premiers composants principaux. Les deux premières composantes principales expliquaient respectivement 28,6 % et 22,0 % de la variance totale et répartissaient les échantillons en fonction des différences biologiques plutôt que du bruit technique. Cette structure reflète une grande cohérence analytique et confirme que la méthode préserve les différences biologiquement pertinentes, ce qui est essentiel pour permettre à dfPPI de détecter le recâblage de réseau spécifique à une condition.
Cohérence de la détection sur tous les échantillons
Les distributions des coefficients de variation (CV) pour les intensités d’ions précurseurs montrent que la grande majorité des caractéristiques sont inférieures à 20 % CV, avec des valeurs médianes allant de 9,7 % à 11,9 % dans toutes les conditions (figure 3C). Ces résultats confirment la détection cohérente de la MS et la récupération peptidique entre les réplications.
Plage dynamique et couverture du protéome
Le regroupement hiérarchique des valeurs d’abondance des protéines transformées en logarithme (figure 3D) a montré une forte séparation des échantillons et la préservation de la variation entre les échantillons, tout en reflétant la large plage dynamique capturée dans les cycles MS. Les intensités protéiques allaient d’interacteurs de faible abondance à des groupes de protéines hautement enrichis, comme le montre le gradient bleu-jaune. Les données confirment que le protocole permet de détecter divers assemblages et interactions protéiques, en capturant à la fois les composants centraux et périphériques.
Interprétation fonctionnelle via dfPPI
Pour soutenir l’interprétation et la reproductibilité, nous fournissons deux ressources complémentaires pour l’analyse des ensembles de données dfPPI : (i) une application Web interactive Shiny (https://epichaperomics.mskcc.org/ mise à jour en https://dfppi.mskcc.org) et (ii) des flux de travail ouverts et scriptables et des fichiers de session Cytoscape publiés avec des études dfPPI antérieures (GitHub/Zenodo)38,39,40,41. L’application ingère des tables d’intensité brute ou de comptage spectral MS/MS, effectue un contrôle qualité (clustering de réplications, vérifications des valeurs manquantes), une gestion facultative du bruit/des lots (régression des covariables), identifie les protéines engagées de manière différentielle et fournit des lectures de voies/réseaux via des graphiques interactifs et des rapports téléchargeables, sans nécessiter de codage.
dfPPI traite les intensités mesurées ou les nombres spectraux comme des approximations de « l’engagement de l’épichapérome ». Les utilisateurs sélectionnent un modèle de connectivité différentielle (DC) allant d’un simple test t bilatéral (par défaut) à des modèles linéaires prenant en charge les covariables ; l’étape DC peut également être sautée. Après l’intégration de données, les utilisateurs définissent des seuils de changement de pliage et de valeur p (les valeurs par défaut reflètent le travail dfPPI antérieur ; par exemple, FC > 1,0, p nominal ≤ 0,25) pour passer les candidats à l’enrichissement. Deux moteurs d’enrichissement sont disponibles : GSEA basé sur les rangs (sur les statistiques signées) et surreprésentation (hypergéométrique) via g :Profiler avec correction de tests multiples. Dans un contexte centré sur les chaperons, le pipeline fournit également une analyse d’enrichissement en interactome (iEA) pour tester si les interacteurs directs des protéines d’échafaudage des chaperons sont surreprésentés parmi les protéines engagées de manière différentielle. Le réseau visualise les nœuds/arêtes de poids par taille d’effet et/ou support statistique, ce qui permet de visualiser un recâblage coordonné plutôt que des effets monoprotéiques. Pour les utilisateurs qui préfèrent les flux de travail scriptés, le code R sous-jacent et les fichiers de session Cytoscape utilisés pour construire des cartes et des figures de réseau sont accessibles au public (par exemple, GitHub/Zenodo)38,39,40,41 avec les publications associées 17,18,19,20 et peuvent être exécutés localement ou adaptés pour de nouveaux ensembles de données.
Une coupure permissive (changement de pli > 1,0 ; p nominal ≤ 0,25) est recommandée pour conserver les signaux d’état d’interaction introduits par l’enrichissement d’affinité. Nous déplaçons ensuite le contrôle statistique au niveau de la voie : les protéines candidates sont testées pour l’enrichissement à travers des ontologies organisées (par exemple, GO, Reactome) à l’aide de g :Profiler, et les valeurs p de la voie ajustée à plusieurs tests déterminent la signification et le classement. Cette conception reflète l’objectif de dfPPI, à savoir détecter le recâblage coordonné du réseau, et non l’expression différentielle d’une seule protéine, et évite la normalisation à l’échelle du protéome qui peut obscurcir les signaux d’enrichissement dans les ensembles de données déroulants. Comme l’ont montré des études dfPPI antérieures17,20, des seuils de niveau de protéine plus indulgents produisent des appels de voie stables et pertinents pour la maladie, tandis que d’autres modèles (par exemple, des modèles linéaires avec rétrécissement empirique de Bayes) peuvent être utilisés lorsque la variance ou les covariables de lot le justifient, sans modifier l’inférence centrée sur la voie principale.
La capture d’affinité co-enrichit inévitablement les protéines « collantes » (par exemple, les kératines, les protéines cytosquelettiques, les protéines ribosomiques), et les billes de PU peuvent également capturer les interacteurs chaperons généraux. Dans le dfPPI, ceux-ci ne dirigent pas la biologie pour plusieurs raisons. Tout d’abord, le pré-nettoyage et les lavages rigoureux éliminent la plupart des liants non spécifiques. Deuxièmement, les liants génériques, y compris de nombreux interacteurs chaperons, montrent des changements de pliage proches de 1,0 dans toutes les conditions et/ou une détection incohérente et échouent donc aux criblages de valeurs FC/p. Troisièmement, l’enrichissement de la voie est basé sur un ensemble et tient compte du contexte : la signification est calculée par rapport au protéome détecté spécifique à l’expérience et nécessite que plusieurs membres de la même voie covarient. Les contaminants aléatoires ou en grande abondance sont dispersés sur de nombreux termes et ne forment donc pas d’enrichissements cohérents et significatifs du RAD. Aucune protéine, contaminante ou autre, ne peut « faire » un appel de voie. Quatrièmement, le dfPPI interprète la cohérence au niveau du réseau, et non des protéines uniques ; Les appels de voie doivent survivre à la correction de plusieurs tests (par exemple, les valeurs p ajustées de g :Profiler), à la taille minimale de l’ensemble de gènes et à la cohérence de la réplication. Associé à des préclairs à billes inertes appariés et à un filtrage des contaminants courants, ce cadre rend dfPPI robuste au contexte : même si des centaines de protéines non informatives sont présentes, elles ne modifient pas le classement des voies, car l’enrichissement dépend du nombre de protéines concordantes à l’intérieur d’une voie, et non de la longueur totale de la liste de protéines. De plus, toutes les études dfPPI publiées à ce jour ont corroboré les prédictions au niveau de la voie et du réseau avec une validation expérimentale approfondie (par exemple, biochimie ciblée, lectures de signalisation, perturbations génétiques ou pharmacologiques)16,17,18,19,20, démontrant que les sorties dfPPI ne sont pas simplement des listes de protéines bruyantes, mais des cartes reproductibles du dysfonctionnement du réseau d’IPP pertinents pour la maladie.
Pour évaluer le paysage fonctionnel capturé par l’ensemble de données dfPPI de la figure 3D, nous avons effectué une analyse d’enrichissement à l’aide de g :Profiler42 (Figure 3E). Les résultats démontrent une couverture d’annotation robuste dans toutes les principales ontologies fonctionnelles, y compris le processus biologique de l’ontologie génétique (GO-BP), la fonction moléculaire (GO-MF) et le composant cellulaire (GO-CC), ainsi que dans les ressources de voies organisées telles que Reactome, KEGG et WikiPathways. Cette analyse représentative illustre l’une des principales forces de l’approche dfPPI : sa capacité à révéler des associations de voies biologiquement significatives entre divers types d’annotations, même à partir d’échantillons de taille relativement petite. La large couverture de Reactome observée ici reflète probablement le fait que le dfPPI est basé sur le recâblage des réseaux de protéines de capture des changements au niveau de l’interaction, qui s’appliquent directement aux processus multicomposants et aux cascades de signalisation, qui sont bien représentés dans la structure de Reactome. Parce que dfPPI exploite les changements de connectivité plutôt que d’expression, il est particulièrement bien adapté pour détecter les changements fonctionnels au niveau des systèmes qui peuvent être manqués par la transcriptomique ou la protéomique d’abondance uniquement. Cette constatation s’aligne sur d’autres travaux où Reactome a systématiquement produit les enrichissements les plus cohérents et les plus pertinents pour la maladie à partir d’ensembles de protéines dérivées de dfPPI 14,15,16,17,18,20,21.
Reactome est organisé autour de processus et de complexes multiprotéiques (cascades de transduction de signaux, modules de cycle cellulaire, assemblages métaboliques). Parce que le dfPPI enrichit les interacteurs engagés par l’épichaperome, c’est-à-dire les groupes de protéines qui sont fonctionnellement co-recrutés dans les échafaudages de la maladie, sa sortie contient naturellement des modules de voies cohésives plutôt que des coups isolés. Cette capture coordonnée permet d’obtenir une couverture large et significative de Reactome à travers les sous-chemins et les hiérarchies connexes. En revanche, les omiques centrées sur l’abondance (transcriptomique ; protéomique globale) signalent les changements d’expression, et non les états d’interaction ; l’AP-MS à appât unique ou l’étiquetage de proximité fournissent aux quartiers locaux un appât fabriqué à la fois ; et la réticulation/co-fractionnement offrent souvent une connectivité clairsemée. Aucun d’entre eux, à lui seul, ne produit systématiquement les ensembles au niveau du système sélectionnés en fonction du contexte que dfPPI renvoie à partir d’une capture endogène unique dans les cellules ou les tissus. Le résultat est un enrichissement de la voie qui est à la fois large (plusieurs branches du réactome s’allument) et mécaniquement cohérent (les protéines se déplacent ensemble parce que leurs interactions - et pas seulement leurs quantités - sont reprogrammées par les épichapéromes). Cependant, nous notons que la dfPPI est complémentaire, et non un remplacement : chaque méthode interactomique a des forces et des limites distinctes, et le choix optimal (ou la combinaison) doit être déterminé par la question biologique, les contraintes de l’échantillon et la résolution requise.
Ensemble, ces résultats confirment que le protocole produit des ensembles de données reproductibles et biologiquement informatifs qui peuvent être utilisés pour découvrir un remodelage différentiel de l’interactome entre les états pathologiques ou les perturbations expérimentales. La sortie dfPPI est bien adaptée à l’intégration avec les cadres d’enrichissement de voies et permet de cartographier les événements de recâblage fonctionnel non détectables par les méthodes standard basées sur l’abondance.

Figure 1 : Vue d’ensemble de la plateforme dfPPI. (A) La plateforme dfPPI (dysfunctional Protein-Protein Interactome) permet d’identifier les dysfonctionnements du réseau d’IPP spécifiques à une maladie grâce à un flux de travail chimioprotémique. La section 1 implique la préparation d’échantillons et la capture d’interactomes à l’aide de sondes chimiques ciblant l’épichapérome immobilisées sur des matrices d’affinité (par exemple, des billes de PU). Les sections 2 et 3 décrivent deux flux de digestion compatibles - sur bille ou dans gel - suivis d’une LC-MS/MS sans marquage pour l’identification de l’interactome. Les analyses informatiques, y compris la modélisation statistique et l’enrichissement des voies, sont effectuées à l’aide du pipeline bioinformatique dfPPI, qui n’est pas couvert dans ce protocole mais est disponible gratuitement sur https://epichaperomics.mskcc.org/. (B) Principe du dfPPI. Dans des contextes pathologiques, les épichapéromes endogènes forment des échafaudages supramoléculaires qui réorganisent les réseaux d’IPP. Les sondes chimiques dirigées par l’épichapérome (par exemple, des billes de PU ou équivalent) capturent ces échafaudages avec leurs interacteurs liés directement à partir de cellules intactes ou de lysats natifs, ce qui permet d’obtenir une réduction de plusieurs appâts en une seule expérience. Les commandes appariées (par exemple, commande de billes inertes et/ou compétition avec sonde libre) peuvent être traitées en parallèle. Le matériel capturé est élué et digéré sur bille ou dans le gel, analysé par LC-MS/MS, et les protéines sont quantifiées (intensité ou comptage spectral MS/MS). L’interactome qui en résulte est utilisé pour calculer les interacteurs différentiels entre les conditions et pour effectuer l’enrichissement des voies/réseaux, révélant ainsi un dysfonctionnement de l’IPP spécifique au contexte au niveau des systèmes. Le flux de travail ne nécessite aucun marquage génétique ou surexpression, est compatible avec les cellules et les tissus, et s’adapte aux études de cohorte. À l’inverse, la MS traditionnelle d’affinité-purification se concentre sur un appât marqué à la fois, produisant un voisinage local par construction et nécessitant généralement de nombreuses constructions/exécutions pour échantillonner un réseau. En revanche, le dfPPI utilise des épichapéromes endogènes comme appât, capturant simultanément de nombreux IPP dysfonctionnels à partir du système natif, ce qui accélère la découverte d’un recâblage de réseau spécifique à la maladie et fournit des lectures au niveau de la voie à partir d’une seule capture. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : Validation d’un lot de billes de PU et spécificité de capture. (A) Spécificité biologique et cohérence d’un lot à l’autre. Les cellules MDA-MB-468 (épichapérome élevé) et ASPC1 (épichapérome faible) ont été lysées dans un tampon natif (20 mM Tris, pH 7,4 ; 20 mM KCl ; 5 mM MgCl2 ; 0,01 % NP-40 ; inhibiteurs de la protéase/phosphatase). Pour chaque capture, 40 μL de boue de billes de PU ont été incubés avec 250 μg de protéines totales (1 μg/μL) pendant 3 h à 4 °C avec rotation. Les perles ont été lavées dans un tampon natif ; complexes ont été dénaturés/élués dans ~100 μL de tampon d’échantillon SDS. 5 à 10 μL de chaque éluat ont été éliminés par SDS-PAGE et immunoblottés pour HSP90, HSC70 et HOP. Les lysats d’entrée sont indiqués à titre de référence. Deux lots de billes de PU (lot 1, frais ; Le lot 2, vieilli) produit un fort enrichissement dans MDA-MB-468 et un signal minimal dans ASPC1, démontrant une spécificité préservée et une cohérence de lot. (B) Fret global par rapport aux billes de contrôle. Les lysats MDA-MB-468 ont été traités comme en (A) avec des billes de PU ou des billes de contrôle appariées. ~20 μL de chaque éluat ont été chargés, séparés par SDS-PAGE, et colorés à Coomassie. Les billes de PU récupèrent une cargaison complexe et à forte puissance moléculaire caractéristique des assemblages liés à l’épichapérome, tandis que les billes de contrôle montrent un arrière-plan minimal. Les marqueurs de poids moléculaire (kDa) sont indiqués. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3 : Résultats représentatifs de la capture d’affinité dfPPI, de l’identification des interactomes et des analyses bioinformatiques. (A) Gel SDS-PAGE de protéines colorées à Coomassie éluées à partir de captures d’affinité de billes PU d’interactomes liés à l’épichapérome à partir de quatre échantillons de cerveau humain représentatifs (PT1-PT4). Les assemblages de protéines liées aux billes ont été dénaturés par ébullition dans un tampon d’échantillon SDS, résolus par SDS-PAGE et colorés pour évaluer la récupération de l’interactome en fonction des poids moléculaires. Chaque échantillon a été chargé dans une voie distincte, avec une voie vide entre les échantillons afin de minimiser la contamination croisée ; Un signal faible observé occasionnellement dans ces voies vides reflète un léger débordement d’échantillon pendant l’électrophorèse. Ces gels sont représentatifs des échantillons soumis à l’installation de MS, où chaque voie a été sectionnée en cinq coupes pour la digestion dans le gel et l’identification des protéines par MS. (B) L’analyse en composantes principales (ACP) des intensités protéiques identifiées à partir d’interactomes d’épichapéromes digérés sur les billes à partir de huit échantillons de cerveau murin représentatifs (analysés en double) révèle un regroupement serré de répétitions techniques et une séparation biologique claire le long de PC1 et PC2. Cela confirme une reproductibilité technique élevée et une variance biologique suffisante pour une analyse dfPPI robuste. La structure des données démontre que les différences au niveau de l’interaction, et non les artefacts techniques, déterminent la séparation des échantillons, fournissant une base solide pour la modélisation de l’interactome différentiel en aval sans nécessiter de normalisation artificielle. (C) Les distributions des coefficients de variation (CV) pour les intensités d’ions précurseurs dans les huit groupes d’échantillon montrent une variance constamment faible, avec des CV médians allant de 9,7 % à 11,9 % (indiqués par des lignes pointillées verticales). Ces faibles CV mettent en évidence la reproductibilité et la robustesse du pipeline de détection et de quantification des MS. La cohérence soutient l’utilisation de l’intensité brute ou des valeurs MS/MS comme données d’entrée fiables pour l’analyse dfPPI, où la variance de l’intensité de l’interaction - et non l’expression globale des protéines - est le signal biologique d’intérêt. (D) Carte thermique de regroupement hiérarchique des valeurs d’intensité protéique transformées en log2 dans tous les échantillons (avec les doublons techniques indiqués). Les échantillons sont regroupés par origine biologique plutôt que par réplication, ce qui confirme la capture robuste des interactomes liés à l’épichapérome et la préservation de la variance biologiquement pertinente. Une large plage dynamique et une détection cohérente entre les protéines renforcent la qualité des ensembles de données pour l’analyse dfPPI. La barre d’échelle représente les valeurs d’intensité des protéines transformées en log2, allant de 2 (bleu, faible abondance) à 14 (jaune, abondance élevée). (E) Graphique de Manhattan de l’analyse de l’enrichissement de la voie réalisée sur des protéines en interaction différentielle identifiées par dfPPI. L’enrichissement a été réalisé à l’aide de g :Profiler, et les termes significatifs sont tracés par −log10(p-value), colorés par la source d’annotation : GO Molecular Function (GO :MF), GO Biological Process (GO :BP), GO Cellular Component (GO :CC), KEGG, Reactome, WikiPathways, et Human Phenotype Ontology (HP). Ce résultat représente l’utilité principale de dfPPI : découvrir des voies fonctionnelles biologiquement significatives perturbées par le remodelage de l’interactome induit par l’épichaperome. La large couverture d’annotations souligne l’aperçu au niveau des systèmes que cette approche permet d’obtenir. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
| Méthode | Ce qu’il capture | Principaux atouts | Principales limites | Utilisation typique | Évolutivité (cohortes) |
| AP-MS (purification d’affinité-MS) | Interacteurs directs/quasi-directs d’un seul appât | Haute spécificité ; quantitatif; Bon pour les compositions complexes | Nécessite un appât/étiquette/anticorps ; un appât à la fois ; Peut manquer transitoire/faible | Définir les partenaires d’une protéine d’intérêt | Faible-modéré (beaucoup d’appâts nécessaires) |
| Étiquetage de proximité (p. ex., variantes BioID/APEX) | Protéines à proximité d’un appât à l’échelle nanométrique au fil du temps | Capture les voisins transitoires/faibles ; Fonctionne dans des cellules vivantes | Génie génétique; étiquetage hors cible ; lourd en paramètres | Cartes locales des quartiers ; dynamique | Faible à modérée (ingénierie par appât) |
| XL-MS (MS réticulant) | Proximités spatiales/contacts dans/entre les protéines | Contraintes structurelles ; Capture les contacts transitoires | Analyse complexe ; largeur inférieure du protéome ; spécifique à l’échantillon | Topologie structurelle/contextuelle | Faible (spécialisé) |
| Co-fractionnement/MS (CF-MS) | Co-élution d’assemblées indigènes | Pas de balisage ; Assemblées indigènes | Intensif en main-d’œuvre ; inférence complexe ; sensibilité limitée | Paysage complexe mondial | Modéré |
| CETSA/TPP | Profils de co-stabilité/co-agrégation | Sans étiquette ; Conditions d’origine | Indirecte pour les IPP ; contraintes de solubilité | Engagement cible ; Décalages thermiques | Modéré |
| dfPPI (épichapéromique) | Recâblage d’interaction au niveau du réseau capturé par des épichapéromes endogènes en tant qu’appâts multiplex | Endogène; pas de balisage ; une capture interroge des milliers d’IPP dysfonctionnels ; lectures de chemins/réseaux ; compatible avec les tissus ; Adapté aux cohortes | Applicable uniquement dans le contexte de la maladie ; sondes spécialisées (billes PU, YK5-B) ; non destiné à la découverte générique complexe | Remodelage de l’interactome maladie-contexte, hiérarchisation des voies, génération d’hypothèses | Élevée (centaines d’échantillons possibles) |
Tableau 1 : Comparaison des approches de cartographie IPP et dfPPI. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.
Fichier supplémentaire 1 : Réglages complets des paramètres du spectronaute. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.