Flusso di lavoro completo di proteomica shotgun basata su spettrometria di massa di campioni di tessuto

Ayushi Verma; Vipin Kumar; Saicharan Ghantasala; Shuvolina Mukherjee; Sanjeeva Srivastava

doi:10.3791/61786

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Articolo metodologico

Flusso di lavoro completo di proteomica shotgun basata su spettrometria di massa di campioni di tessuto

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DOI:

10.3791/61786

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13 novembre 2021

Ayushi Verma^*¹ , Vipin Kumar^*¹ , Saicharan Ghantasala¹ , Shuvolina Mukherjee¹ , Sanjeeva Srivastava¹

¹Department of Biosciences and Bioengineering, Indian Institute of Technology Bombay

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Il protocollo descritto fornisce un'analisi proteomica quantitativa ottimizzata di campioni di tessuto utilizzando due approcci: la quantificazione basata su etichette e la quantificazione senza etichette. Gli approcci basati su etichette hanno il vantaggio di una quantificazione più accurata delle proteine, mentre un approccio senza etichette è più economico e utilizzato per analizzare centinaia di campioni di una coorte.

Abstract

I recenti progressi nella spettrometria di massa hanno portato a un'analisi proteomica profonda insieme alla generazione di set di dati robusti e riproducibili. Tuttavia, nonostante i notevoli progressi tecnici, la preparazione del campione da parte di biocampimenti come il sangue del paziente, il CSF e il tessuto pone ancora sfide considerevoli. Per identificare i biomarcatori, la proteomica tissutale spesso fornisce un'interessante fonte di campioni per tradurre i risultati della ricerca dal banco alla clinica. Può rivelare potenziali biomarcatori candidati per la diagnosi precoce del cancro e delle malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson, ecc. La proteomica tissutale produce anche una ricchezza di informazioni sistemiche basate sull'abbondanza di proteine e aiuta ad affrontare interessanti questioni biologiche.

L'analisi proteomica quantitativa può essere raggruppata in due grandi categorie: un approccio basato su etichette e un approccio privo di etichette. Nell'approccio basato sull'etichetta, le proteine o i peptidi sono etichettati utilizzando isotopi stabili come SILAC (etichettatura isotopica stabile con amminoacidi in coltura cellulare) o da tag chimici come ICAT (tag di affinità codificati con isotopi), TMT (tag di massa tandem) o iTRAQ (tag isobarico per la quantificazione relativa e assoluta). Gli approcci basati su etichette hanno il vantaggio di una quantificazione più accurata delle proteine e utilizzando etichette isobariche, è possibile analizzare più campioni in un singolo esperimento. L'approccio senza etichette fornisce un'alternativa economica agli approcci basati sulle etichette. Centinaia di campioni di pazienti appartenenti a una particolare coorte possono essere analizzati e confrontati con altre coorti in base alle caratteristiche cliniche. Qui, abbiamo descritto un flusso di lavoro di proteomica quantitativa ottimizzato per campioni di tessuto utilizzando metodi di profilazione del proteoma privi di etichette e basati su etichette, che è fondamentale per le applicazioni nelle scienze della vita, in particolare i progetti basati sulla scoperta di biomarcatori.

Introduzione

Le tecnologie di proteomica hanno il potenziale per consentire l'identificazione e la quantificazione di potenziali marcatori candidati che possono aiutare nella rilevazione e nella prognosi della malattia¹. I recenti progressi nel campo della spettrometria di massa hanno accelerato la ricerca clinica a livello proteico. I ricercatori stanno cercando di affrontare la sfida della patobiologia complicata di diverse malattie utilizzando la proteomica basata sulla spettrometria di massa, che ora offre una maggiore sensibilità per l'identificazione e la quantificazione delle proteine². Una misurazione quantitativa accurata de....