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Proteomics muitas vezes envolve a análise de muitas amostras utilizadas para melhor compreender os processos de doença, de cinética enzimática, modificações pós-traducionais, resposta a estímulos ambientais, de resposta a tratamentos terapêuticos, a descoberta de biomarcadores, ou mecanismos de drogas. Os métodos quantitativos podem ser utilizados para medir as diferenças relativas nos níveis de proteína através das amostras e pode ser livre de marcador ou envolver a marcação isotópica (metabólica, químicos, ou enzimáticos). Os métodos de marcação de isótopos estáveis têm crescido em popularidade, porque eles permitem muitas amostras a ser analisadas simultaneamente e são adequados para as amostras a partir de diferentes células, tecidos, fluidos corporais, ou organismos inteiros. Marcação isotópica métodos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, aumentar o rendimento experimentalenquanto reduz o tempo de aquisição, custos e erro experimental. Estes métodos usam espectros de massa precursor para medir a abundância relativa de proteínas a partir de picos peptídicos. Em contraste, os reagentes de marcação isobáricas 8, 9, 10 gerar is repter que, ou são detectadas em MS / MS ou MS 3 11 e espectros estes picos são usados para informar sobre abundâncias relativas das proteínas.
O atual estado-da-arte no multiplexagem proteómica ou é uma análise de marcação isobárica 10-Plex 12 ou 12-Plex 13. Multiplexagem amostra melhorada (isto é,> 10 amostras) os métodos têm sido desenvolvidos pelo nosso laboratório para os tecidos 14, 15, 16, 17, e por outro para a análise de células 18 sup>, 19, 20, 21 tecidos, ou péptidos segmentados 22. Desenvolvemos uma técnica de multiplexagem reforçada chamado precursor de marcação isotópica combinado com marcação isobárica (cPILOT). CPILOT global é útil para a obtenção de informações sobre as concentrações relativas de todas as proteínas em diferentes condições de amostra (≥12) 14. A Figura 1 mostra um fluxo de trabalho geral cPILOT. Peptídeos trípticos ou Lys-C são selectivamente marcado na extremidade N-terminal com dimetilao usando baixo pH 2 e nos resuos de lisina com 6-Plex reagentes usando pH elevado. Esta estratégia dobra o número de amostras que podem ser analisadas com os reagentes isobáricas que ajuda a reduzir os custos experimentais e, adicionalmente, reduz passos experimentais e tempo.
cPILOT é flexível como nós desenvolvemos outros métodos para estudar modi oxidativo pós-translacionalções, incluindo as proteínas de 3-nitrotirosina modificado 14 e péptidos contendo cisteina, com S-nitrosilação (oxcyscPILOT) 23. Também desenvolvemos um aminoácido abordagem selectiva, cPILOT cisteína (cyscPILOT) 17. MS 3 aquisição com uma parte superior de iões de 11 ou selectiva-y 1 -Permutadores método 15 pode ajudar a reduzir a interferência de iões repórter e melhorar a exactidão quantitativa de cPILOT. O uso de MS no 3 o método de aquisição requer um instrumento de alta resolução com um analisador de massa Orbitrap apesar dos instrumentos de armadilha de iões de baixa resolução, podem também trabalhar 24.
Anteriormente, cPILOT tem sido usado para estudar proteínas hepáticas 16 de rato modelo da doença de Alzheimer. Aqui, descrevemos como realizar análise cPILOT mundial usando cérebro, coração e homogeneizados de fígado para estudar o papel do periphery na doença de Alzheimer. Esta experiência incorpora replicação biológica. Devido à versatilidade de cPILOT, os usuários interessados podem usar a técnica para estudar outros tecidos para uma série de problemas e sistemas biológicos.