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Med Sci (Paris)
Volume 25, Number 10, Octobre 2009
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Page(s) | 835 - 842 | |
Section | M/S revues | |
DOI | https://doi.org/10.1051/medsci/20092510835 | |
Published online | 15 October 2009 |
La protéomique quantitative par la méthode SILAC
Technique et perspectives
Quantitative proteomics by SILAC: practicalities and perspectives for an evolving approach
CEA, DSV, iRTSV, Laboratoire d’étude de la dynamique des protéomes, Grenoble, F-38054, France
Inserm, U880, Grenoble, F-38054, France
Université Joseph Fourier, 17, rue des Martyrs, 38054 Grenoble, France
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maighread_gallagher@hotmail.com
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anouk.emadali@cea.fr
Les approches de protéomique quantitative basées sur la spectrométrie de masse sont parfaitement adaptées à la détection de changements au niveau protéique entre échantillons biologiques. Parmi ces techniques, la méthode SILAC (stable isotope labelling by amino acids in cell culture) a démontré un réel potentiel. Cette méthode s’avère en effet être précise et relativement simple à mettre en oeuvre pour quantifier les protéines extraites de cellules en culture. Le principe est le suivant : les cellules sont cultivées dans un milieu contenant soit des acides aminés naturels (synthèse de protéines « légères »), soit leurs équivalents isotopiquement marqués (synthèse de protéines « lourdes »). Les populations cellulaires à comparer sont mélangées et traitées comme un seul échantillon, ce qui permet de préparer les protéines d’intérêt sans risquer d’introduire des erreurs de quantification. Au cours de l’analyse par spectrométrie de masse, l’abondance relative entre les échantillons biologiques peut être calculée pour chaque protéine en comparant l’intensité des peptides légers et lourds. Comme le montrent ses applications à diverses problématiques biologiques et cliniques, la méthode SILAC est particulièrement prometteuse pour l’élucidation des mécanismes moléculaires impliqués dans les grandes fonctions cellulaires, ainsi que pour l’identification de biomarqueurs de maladies. La limitation de la méthode SILAC à la quantification de protéines issues de cellules en culture vient d’être levée suite à la description d’une souris SILAC dont toutes les protéines sont marquées isotopiquement. Ces travaux laissent présager une extension de cette stratégie analytique à l’étude différentielle de tissus et de fluides biologiques d’animaux modèles.
Abstract
Mass spectrometry-based quantitative proteomics strategies are ideally adapted to the detection of global protein changes between different biological samples. Among these, SILAC (stable isotope labelling by amino acids in cell culture) has demonstrated a great potential. This method is extremely accurate and relatively easy to apply for the quantification of proteins extracted from cultured cells. SILAC involves cell culture either in regular culture media (“light” protein synthesis) or in media where amino acids have been replaced by their isotopically labelled counterparts (“heavy” protein synthesis). Cell populations to be compared can be mixed and treated as a single sample, which allows downstream sample preparation without the risk of introducing quantification errors. During mass spectrometry analysis, the relative protein abundance between biological samples can be calculated from the intensities of heavy and light peptides. As shown by numerous applications in biological and clinical studies, SILAC represents a promising method for the elucidation of cellular and physio-pathological mechanisms and for the identification of disease biomarkers. The restriction of SILAC to the quantification of proteins from cultured cells has just been overcome with the description in a recent paper of a SILAC mouse, which will allow this technology to be applied to the differential study of tissues and biological fluids from model animals.
© 2009 médecine/sciences - Inserm / SRMS
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