Au virtuel 17e Conférence américaine HUPO (US HUPO 2021), Bruker Corporation (Nasdaq: BRKR) annonce aujourd’hui des progrès avec plusieurs collaborations dans le domaine de la protéomique plasma profonde et impartiale, exploitant la vitesse, la sensibilité et la plage dynamique de la protéomique 4D sur les systèmes timsTOF Pro.
Les nouveaux résultats d’un collaborateur clé, le professeur Kirk Hansen de l’Université du Colorado Anschutz Medical Center, seront présentés lors du séminaire virtuel de Bruker à US HUPO le mardi 9 marse à 14 h 00 HNE. L’inscription à la conférence US HUPO est requise pour assister à l’événement en direct. Le Dr Hansen présentera des études sur les protéomes plasmatiques de patients infectés par le COVID-19, ainsi qu’une comparaison pour une grande cohorte des modifications du protéome plasmatique chez des patients traumatisés.
Les recherches du Dr Hansen révèlent la dynamique des protéines dans les blessures aiguës et les états pathologiques avec des dizaines de milliers de mesures par échantillon. La gestion de cohortes cliniques plus importantes éclaire les relations moléculaires et la compréhension mécaniste qui ont le potentiel d’aller bien au-delà des diagnostics actuels.
Nous ne sommes réintégrés que récemment dans l’espace de la protéomique plasma, principalement en raison de la vitesse, de la sensibilité et du débit du timsTOF Pro. Couplé à l’Evosep One, ce système offre la fiabilité et le débit que nous ne pouvions pas atteindre il y a à peine quelques années. »
Professeur Hansen
Au début de 2021, Bruker a annoncé un article révolutionnaire du groupe Mann qui démontre une véritable protéomique unicellulaire objective et quantitative pour répondre à des questions importantes en biologie et en pathobiologie unicellulaires (www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.22.423933v1 ). Bruker a l’intention de lancer une cellule unique dédiée haut de gamme timsTOF début 2022 pour une protéomique monocellulaire quantitative non biaisée.
Bruker a récemment annoncé un nouveau Communications de la nature publication par les groupes Mann & Theis sur les avantages des mesures à grande échelle de la section croisée des peptides (CCS) et de l’apprentissage automatique pour la protéomique 4D (doi.org/10.1038/s41467-021-21352-8). Grâce à l’apprentissage en profondeur, les valeurs CCS peuvent désormais être prédites pour n’importe quel peptide de n’importe quel organisme, formant une base pour les flux de travail avancés de protéomique 4D qui utilisent pleinement le peptide supplémentaire CCS 4e dimension.
Bruker lance son logiciel PaSER v.1.1, que le Dr Chris Adams, directeur du développement commercial de la protéomique chez Bruker Daltonics, présentera lors du séminaire américain HUPO le 9 marse. PaSER est basé sur GPU et permet la recherche de bases de données protéomiques en temps réel, en s’appuyant sur l’acquisition par Bruker de IP2 Logiciel. «PaSER» signifie Parallel Search Engine in Real-time, avec des recherches parallélisées et multithreads sur les GPU pour obtenir des résultats généralement plus rapides que l’acquisition de données. Cela permet une protéomique 4D à haut débit «run & done» avec des peptides identifiés et des groupes de protéines disponibles dès que l’expérience est terminée.
En plus des améliorations de performances, PaSER 1.1 inclut la visualisation des données 4D, y compris les fonctionnalités MOMA et les résultats de recherche. Une caractéristique puissante de la protéomique 4D est l’analyse MOMA (Mobility-Offset Mass-Aligned), où la co-élution des ions isomères ou isobares, qui ne peuvent pas être distingués dans la protéomique 3D typique, est résolue par séparation de mobilité avec des sections croisées de collision précises (CCS) à escalader.
B. Réticulation pour la protéomique structurale et les interactions protéine-protéine (IPP)
Bruker annonce la sortie de nouveaux consommables et logiciels pour la réticulation chimique des protéines (XL-MS) pour l’étude de la structure et des interactions des protéines. L’agent de réticulation PhoX, sous licence de l’Université d’Utrecht après avoir été développé par les groupes d’Albert Heck et Richard Scheltema, sera disponible dans le commerce auprès de Bruker ce printemps. PhoX est un agent de réticulation enrichable avec un groupe phosphonate qui permet la purification à partir des mélanges complexes résultant des réactions XL-MS, en utilisant la purification par affinité de billes de métal. Un tel enrichissement améliore considérablement la capacité à détecter les peptides réticulés, et le travail collaboratif entre les groupes d’Albert Heck, Richard Scheltema et Bruker a montré que la détection de réticulation peut être améliorée par la séparation TIMS à l’aide de caps-PASEF (MCP, 20 juil.2020, 19 (10): 1677-1687). Bruker lancera également 3 agents de réticulation clivables au printemps, qui sont préférés par certains groupes de recherche, car le clivage des agents de réticulation dans les expériences MS / MS entraîne des différences de masse caractéristiques qui sont facilement détectées.
Les données de réticulation chimique sont très complexes et un logiciel d’analyse automatisé est nécessaire. Une nouvelle version du populaire MaxQuant Le logiciel du groupe du professeur Juergen Cox de l’Institut Max Planck de Martinsried, en Allemagne, prend également en charge l’analyse des données XL-MS des systèmes timsTOF Pro. Il est en bêta-test, qui devrait être publié en avril 2021 pour tirer parti de la protéomique 4D pour les travaux sur XL-MS
C. Progrès en protéomique plasmatique profonde et impartiale
Plusieurs groupes de recherche ont récemment présenté des résultats passionnants sur la protéomique du plasma en utilisant une variété de méthodes.
En février 2021, le professeur Roman Fischer du Target Discovery Institute du département de médecine de Nuffield à l’Université d’Oxford a présenté «Protéomique à haut débit pendant une pandémie» à Genetic Engineering & Biotech News (genengnews.com). Le Dr Fischer discute de la protéomique 4D à haut débit de plusieurs centaines d’échantillons de plasma non épuisés provenant de patients atteints de COVID-19 avec une gravité de maladie différente, de témoins sains et de patients souffrant d’autres pathologies, comme la septicémie.
Également en février 2021, des chercheurs d’OmicEra Diagnostics GmbH à Planegg, en Allemagne, ont publié un manuscrit sur MedRxiv «Les trajectoires longitudinales du protéome sérique à haute résolution dans COVID-19 révèlent une séroconversion spécifique aux patients», dans lequel 31 patients ont été suivis longitudinalement pour une moyenne de 31 jours, en utilisant la protéomique 4D à haut débit. Cette étude a utilisé le pipeline de protéomique automatisé d’OmicEra couplé au système de chromatographie Evosep One exécutant des gradients de 21 minutes pour atteindre un débit de 60 échantillons par jour.
En utilisant cette méthodologie, 720 échantillons de sérum non épuisés ont été analysés par OmicEra pendant 12 jours sur un seul timsTOF Pro, avec un total de 502 protéines quantifiées. Quelques 116 protéines ont eu des changements quantitatifs dans les niveaux d’expression. Chez US HUPO, Bruker publie une note d’application sur la protéomique sérique sur notre travail collaboratif avec OmicEra.
Lors du salon US HUPO 2021, Seer (www.seer.bio) présentera une affiche collaborative avec Bruker, montrant les capacités uniques des nanoparticules conçues par Seer en combinaison avec les méthodes TIMS / PASEF. Ensemble, cette stratégie a permis une analyse non biaisée, approfondie et rapide du protéome plasmatique avec plus de 1700 groupes de protéines identifiés avec des méthodes DDA nanoLC-TIMS-MS / MS de 90 minutes. La combinaison de la suite de produits Seer Proteograph et de la méthode TIMS / PASEF fournit une solution évolutive pour une protéomique impartiale et profonde, accessible pour la première fois à presque tous les laboratoires.
Il a été gratifiant de voir les progrès rapides récents dans le domaine de la protéomique plasmatique, un domaine que nous prévoyons de croître rapidement dans la recherche translationnelle multiomique en biopsie liquide et la validation des biomarqueurs. Ces avancées en protéomique plasma profonde et impartiale sont rendues possibles par le débit, la robustesse et les avantages uniques de sélectivité protéomique 4D et de sensibilité des méthodes TIMS / PASEF. »
Dr Chris Adams, directeur du développement commercial de la protéomique, Bruker Daltonics
Les liens vers les événements Bruker lors de la conférence virtuelle US HUPO 2021 peuvent être trouvés ici:
https://www.bruker.com/en/landingpages/bdal/us-hupo.html.
