Présentation
L’identification des protéines par spectrométrie de masse est la pierre angulaire de la protéomique. Le flux de travail fondamental consiste à digérer les protéines en peptides à l’aide d’une protéase comme la trypsine, à mesurer les masses des peptides intacts (MS1), puis à fragmenter les peptides sélectionnés pour générer des spectres de masse tandem (MS/MS) qui révèlent leur séquence d’acides aminés. Les spectres résultants sont comparés aux spectres théoriques dérivés de bases de données de séquences protéiques pour attribuer des identités. Cette approche bottom-up ou shotgun est hautement évolutive et peut identifier des milliers de protéines à partir de mélanges complexes en une seule expérience.
Méthodes
L’empreinte de masse peptidique (PMF) identifie les protéines en faisant correspondre la liste des masses peptidiques mesurées expérimentalement aux masses peptidiques théoriques calculées à partir d’une base de données. La PMF fonctionne mieux pour les mélanges protéiques simples ou les protéines purifiées séparées par des techniques telles que le SDS-PAGE. L’identification par MS/MS fragmente les peptides individuellement pour produire des spectres informatifs sur la séquence. Les moteurs de recherche comparent les séries d’ions fragments observées — principalement les ions b et y — aux séries prédites à partir des peptides candidats. Le séquençage de novo déduit la séquence peptidique directement à partir du spectre lorsqu’aucune correspondance dans la base de données n’est trouvée, en utilisant les différences de masse entre les ions fragments consécutifs pour dériver la séquence.
Applications
L’identification des protéines est appliquée dans toute la biologie moléculaire et la recherche clinique. Elle confirme l’identité des protéines purifiées obtenues par extraction et purification des protéines, caractérise les composants des expériences de protéomique et spectrométrie de masse et identifie les complexes protéiques co-purifiés avec une protéine appât. En microbiologie, elle est utilisée pour identifier les espèces bactériennes par protéotypage basé sur la spectrométrie de masse, complétant les approches génomiques.
