Laboratoire de Spectrométrie de Masse Bio-Organique ECPM - Université Louis Pasteur - UMR CNRS...

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Laboratoire de Spectrométrie de Masse Bio-Organique ECPM - Université Louis Pasteur - UMR CNRS 7509 25 rue Becquerel 67087 Strasbourg Cedex 2 Etudes protéomiques sur Cenibacter arsenoxidans Christine Carapito Réunion du GDR2909-Métabolisme de l'arsenic chez les procaryotes 30 mars 2005, Paris

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Laboratoire de Spectrométrie de Masse Bio-Organique ECPM - Université Louis Pasteur - UMR CNRS 7509 25 rue Becquerel 67087 Strasbourg Cedex 2

Etudes protéomiques sur Cenibacter arsenoxidans

Christine Carapito

Réunion du GDR2909-Métabolisme de l'arsenic chez les procaryotes30 mars 2005, Paris

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Deux études :

1_ Etude protéomique différentielle : Identification des protéines impliquées dans le mécanisme de résistance à

l’arsenic

2_ Réalisation d’une carte protéomique complète de Cenibacter arsenoxidans

Etudes protéomiques sur Cenibacter arsenoxidans

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1_Etude différentielle avec/sans arsenic par gel 2D puis analyse par nanoLC-MS/MS

Comparaison des gels 2D des extraits cytoplasmiques de cultures réalisées en présence/absence d’arsenic :

Sélection de 22 spots différentiellement exprimés

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150

15

7Séparation isoélectrique

3

Sép

arat

ion

par

mas

se

Electrophorèse bi-dimensionnelle

Stratégie protéomique

Excision des spots d’intérêts

Identification par homologie de masses MS

nanoLC-MS-MS

Traitement:- Lavage- Réduction/Alkylation des ponts disulfures- Digestion trypsique- Extraction des peptides

Pas d’identification ou ambiguïté

MALDI-TOF-MS(empreinte peptidique massique PMF)

Recherche dans les banques de

donnéesSéquençage de novo,

identification par homologie de séquences

Identification par homologie de masses MS et MS/MS

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150

15

7Séparation isoélectrique

3

Sép

arat

ion

par

mas

se

Electrophorèse bi-dimensionnelle

Stratégie protéomique

Excision des spots d’intérêts

Identification par homologie de masses MS

nanoLC-MS-MS

Traitement:- Lavage- Réduction/Alkylation des ponts disulfures- Digestion trypsique- Extraction des peptides

Pas d’identification ou ambiguïté

MALDI-TOF-MS(empreinte peptidique massique PMF)

Recherche dans les banques de

donnéesSéquençage de novo,

identification par homologie de séquences

Identification par homologie de masses MS et MS/MS

Stratégie utilisée lorsque le génome n’est pas séquencé

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Le couplage avec la chromatographie liquide

La nanoLC-MS/MS

Nano HPLC (colonne C18 de 75 µm)

Spectre de masse

Spectre MS

Mesure des masses des peptides au fur et à mesure de

leur élution de la colonne

Sélection des peptides les plus intenses isolation

fragmentation

Fragmentation dans la cellule de collision

Spectre MS/MS

Spectre MS/MS

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Spectres MS/MS

Liste de masses expérimentale

MS MS/MS

546,45

576,32

678,09

897,98

1002,56

789,67876,43987,49999,12

1018,981342,341597,091678,971987,652202,22

712,43750,09812,34933,66978,55

1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

516,90634,79612,75752,93879,89999,78

1134,481368,841596,281675,891888,44

809,89878,78956,56994,83

1059,011166,991234,561345,781423,671624,971777,221878,38

712,43750,09812,34933,66978,55

1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

Digestion trypsique et fragmentation in silico

Banque protéique

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Comparaison des listes de masses MS et MS/MS

Listes de masses théoriques

Protéine B Protéine CProtéine A756.24854.25956.36998.65

1002.131103.261230.651523.581856.261956.24

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1025.261066.291250.591563.251965.35

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589,36

785,69

898,58

651,48

1001,56

756.24854.25956.36998.65

1002.131103.261230.651523.581856.261956.24

756.24854.25956.36998.65

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1025.261066.291250.591563.251965.35

785.69859.65899.29958.63989.65

1025.261066.291250.591563.251965.35

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1012.261203.251259.361526.351965.252015.26

759.26895.32985.36999.25

1012.261203.251259.361526.351965.252015.26

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859.35958.36989.36

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785,69

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1025.261066.291250.591563.251965.35

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1012.261203.251259.361526.351965.252015.26

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569,36

955,69

996,58

651,48

1561,56

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1002.131103.261230.651523.581856.261956.24

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1025.261066.291250.591563.251965.35

785.69859.65899.29958.63989.65

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895.36958.29999.361002.351125.251254.361633.251785.361985.592015.69

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759.26895.32985.36999.25

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859.35958.36989.36

1025.361123.021256.361523.161952.361999.352015.25

569,36

955,69

996,58

651,48

1561,56

546,45

576,32

678,09

897,98

1002,56

789,67876,43987,49999,12

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1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

Stratégie d’identification des protéines par listes de masses

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Liste de masses expérimentale

Spectres MS/MS

MS MS/MS

546,45

576,32

678,09

897,98

1002,56

789,67876,43987,49999,12

1018,981342,341597,091678,971987,652202,22

712,43750,09812,34933,66978,55

1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

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1134,481368,841596,281675,891888,44

809,89878,78956,56994,83

1059,011166,991234,561345,781423,671624,971777,221878,38

712,43750,09812,34933,66978,55

1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

Digestion trypsique et fragmentation in silico

Banque protéique

RFEDDFHEGRILPMKYITRFNCHDSFAQRSFEDGEHDIRLFPMTGFKNVDFCGERSFDGCVAQDHFIRLPFMFYRHGTTDGNVHCFSQDAEQDSFEGDTHFFKGFLFMGPITLFGKITRYFHGNVDFSQREAS

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Comparaison des listes de masses MS et MS/MS

Listes de masses théoriques

Protéine B Protéine CProtéine A756.24854.25956.36998.65

1002.131103.261230.651523.581856.261956.24

785.69859.65899.29958.63989.65

1025.261066.291250.591563.251965.35

895.36958.29999.361002.351125.251254.361633.251785.361985.592015.69

759.26895.32985.36999.25

1012.261203.251259.361526.351965.252015.26

859.35958.36989.36

1025.361123.021256.361523.161952.361999.352015.25

589,36

785,69

898,58

651,48

1001,56

756.24854.25956.36998.65

1002.131103.261230.651523.581856.261956.24

756.24854.25956.36998.65

1002.131103.261230.651523.581856.261956.24

785.69859.65899.29958.63989.65

1025.261066.291250.591563.251965.35

785.69859.65899.29958.63989.65

1025.261066.291250.591563.251965.35

895.36958.29999.361002.351125.251254.361633.251785.361985.592015.69

895.36958.29999.361002.351125.251254.361633.251785.361985.592015.69

759.26895.32985.36999.25

1012.261203.251259.361526.351965.252015.26

759.26895.32985.36999.25

1012.261203.251259.361526.351965.252015.26

859.35958.36989.36

1025.361123.021256.361523.161952.361999.352015.25

859.35958.36989.36

1025.361123.021256.361523.161952.361999.352015.25

589,36

785,69

898,58

651,48

1001,56

756.24854.25956.36998.65

1002.131103.261230.651523.581856.261956.24

785.69859.65899.29958.63989.65

1025.261066.291250.591563.251965.35

895.36958.29999.361002.351125.251254.361633.251785.361985.592015.69

759.26895.32985.36999.25

1012.261203.251259.361526.351965.252015.26

859.35958.36989.36

1025.361123.021256.361523.161952.361999.352015.25

569,36

955,69

996,58

651,48

1561,56

756.24854.25956.36998.65

1002.131103.261230.651523.581856.261956.24

756.24854.25956.36998.65

1002.131103.261230.651523.581856.261956.24

785.69859.65899.29958.63989.65

1025.261066.291250.591563.251965.35

785.69859.65899.29958.63989.65

1025.261066.291250.591563.251965.35

895.36958.29999.361002.351125.251254.361633.251785.361985.592015.69

895.36958.29999.361002.351125.251254.361633.251785.361985.592015.69

759.26895.32985.36999.25

1012.261203.251259.361526.351965.252015.26

759.26895.32985.36999.25

1012.261203.251259.361526.351965.252015.26

859.35958.36989.36

1025.361123.021256.361523.161952.361999.352015.25

859.35958.36989.36

1025.361123.021256.361523.161952.361999.352015.25

569,36

955,69

996,58

651,48

1561,56

546,45

576,32

678,09

897,98

1002,56

789,67876,43987,49999,12

1018,981342,341597,091678,971987,652202,22

712,43750,09812,34933,66978,55

1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

516,90634,79612,75752,93879,89999,78

1134,481368,841596,281675,891888,44

809,89878,78956,56994,83

1059,011166,991234,561345,781423,671624,971777,221878,38

712,43750,09812,34933,66978,55

1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

Identification de la protéine B

Stratégie d’identification des protéines par listes de masses

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Identification de la protéine impossible avec les recherches classiques par comparaison de listes de masses dans les banques de protéines

90% d'homologie MSASETTSASASRGLSYRDFDVDIEAGDALVDVIKPFAKRTLRENHKM

GIGGFGALFEISKKYQEPVLVSMTDGVGTKLKPAFALNRHDTVGQDLV

ATSVNDILVQGAEPLFFEDYFACGKLDVETAATVIKGIAQGCEAAGCAL

IGGETAEMPSSYPAGEYDQDFFAVGAVEKRKIIDGTTIACGDVVLGCVS

SGAHSNGYSLVRKIIEVSRPDLNADFHGQRLQDAIMAPTRIYVKPLLALI

WKLPVKGMAHITGGGLVENVPRVDRAYVTAVLHQDAWTLPPLFQWLQ

KAGNVADDEYHRVFNCGIGMFDIVSAADAPAAIAHLKDAGETVYCVGEI

Protéine présente dans les banques protéiques

Elongation factor de Cenibacter arsenoxidans

Protéine étudiée absente des banques de données

MSASETPSASASRGLSYRDAGVDIEAGDALVDRIKPFAKRTLREGVLG

GIGGFGALFEISKKYQEPVLVSGTDGVGTKLKLAFALNRHDTVGQDLV

AMSVNDILVQGAEPLFFLDYFACGKLDVDTAATVIKGIAQGCELAGCAL

IGGETAEMPSMYPAGEYDLAGFAVGAVEKRKIIDGTTIACGDVVLGLAS

SGAHSNGYSLVRKIIEVSRPDLNADFHGQRLQDAIMAPTRIYVKPLLALI

DKLPVKGMAHITGGGLVENVPRVLPEGVTAVLHQDAWTLPPLFQWLQ

KAGNVADDEMHRVFNCGIGMIVIVSAADAPAAIAHLKDAGETVYQIGEIRI

Elongation factor de Ralstonia solanacearum

Particularité de cette étude :Le génome de Cenibacter arsenoxidans n’était pas séquencé

les protéines absentes des banques de données

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1254.6034 Da

1220.6157 Da

MALDI-MS

Modification de la masse du peptide trypsique

1220.6157 Da

933,66

978,55

1254,60

1327,87

1387,23

1505,72

1678,06

1835,79

1944,55

Ne participe plus à l’identification

Nano-LC-MS-MS

Modification de la masse du parent et de la masse des fragments

Ne participe plus à l’identification

678,09

897,98

1254.60

516,90634,79612,75752,93879,89999,78

1134,481368,841596,281675,891888,44

809,89878,78956,56994,83

1059,011166,991234,561345,781423,671624,971777,221878,38

712,43750,09812,34933,66978,55

1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

Ralstonia solanacearum

ELMVIYDSER Modification du peptide

ELPVIYDSER

Cenibacter arsenoxidans

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Les protéines étudiées doivent être présentes dans les banques de données

ou au moins présenter de très fortes homologies avec celles présentes

Modification de la masse du peptide trypsique

1220.6157 Da

Identification impossible

Ne participe plus à l’identification

Modification de la masse du parent et de la masse des fragments

ELMVIYDSER Modification du peptide

ELPVIYDSER

Ne participe plus à l’identification

MALDI-MS

933,66

978,55

1254,60

1327,87

1387,23

1505,72

1678,06

1835,79

1944,55

Nano-LC-MS-MS

678,09

897,98

1254.60

516,90634,79612,75752,93879,89999,78

1134,481368,841596,281675,891888,44

809,89878,78956,56994,83

1059,011166,991234,561345,781423,671624,971777,221878,38

712,43750,09812,34933,66978,55

1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

1254.6034 Da

1220.6157 Da

Cenibacter arsenoxidans

Ralstonia solanacearum

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100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100M/z0

100

%

Riz 370q014108fd MaxEnt 3 150 [Ev-65198,It50,En1] (0.050,200.00,0.200,1400.00,2,Cmp) 2: TOF MSMS 981.82ES+

R G D S F L L L A P G D W A E M GQ yMax1962.71(M+H) +

186.07b2

159.08W

1145.51y11

232.12y2

981.79581.19

y5434.13

y4

332.09347.13

y3

517.14;b5

694.28y6

633.22

807.34y7

703.22b6

743.27

818.20b7

1088.51y10

1033.41

1260.54y12

1146.60

1161.53

1446.62y13

1261.45

1944.791777.63y16

1517.71y14 1646.63

y15 1840.00

1963.87

1965.052049.75

Recours à une stratégie de séquençage de novo des spectres MS/MS

Déduction d’un tag de séquence en acides aminés : QGMEAWDGPALLLFSDGR

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Séquençage de novo

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100M/z0

100

%

SPOT 6701q011296cc MaxEnt 3 61 [Ev-268747,It50,En1] (0.050,200.00,0.200,1400.00,2,Cmp) 2: TOF MSMS 552.19ES+

E E F A A A Q PL Q bMax Q L P Q A A A F E E yMax

845.44y8627.33

y6556.32y5

459.16357.23

y3

259.08b2

120.07F

102.04a1E

147.10y1

241.07

231.09a2

219.10

191.11 339.21

388.12

423.16

530.19

485.29y4 601.22

698.37y7

628.24 729.28

775.08

1103.47(M+H) +

1085.49

846.341067.48

957.40b9935.36

969.41

1104.33

1109.40

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600M/z0

100

%

SPOT 3007q011292cc MaxEnt 3 6 [Ev-48966,It50,En1] (0.050,200.00,0.200,1400.00,3,Cmp) 2: TOF MSMS 493.55ES+

TT L Y H N P A C GTSR bMax R S T G C A P N H Y L T T yMax

1477.55(M+H) +

580.25y5

175.11a2y1

130.09

110.06H

203.10b2

420.22y4

252.11 414.20

349.15

493.24

487.14

500.25

1275.58a12y11

748.33y7

730.36b6

712.31638.35

999.38y9

862.36y8

839.35985.23

973.50

1162.52y10

1000.301159.60

1145.47

1173.50

1459.60

1276.47 1415.581376.63

y12

1478.70

1495.79

1581.451587.77

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150M/z0

100

%

SPOT 6701q011296cc MaxEnt 3 16 [Ev-36759,It50,En1] (0.050,200.00,0.200,1400.00,2,Cmp) 3: TOF MSMS 543.23ES+

HC F A A A Q P LQ bMax Q LP Q A A A F CH yMax

459.16b4

357.23y3

120.07F

58.12

147.10y1

219.09191.11 315.14241.06

b2

388.11b3

423.16

556.32y5

530.19b5

485.29y4

627.31y6

601.23b6

557.38

845.41y8

698.33y7

628.37

631.18

713.32775.13

827.33

917.14846.51 1085.54(M+H) +969.42

1054.25 1113.51

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200M/z0

100

%

SPOT 3007q011292cc MaxEnt 3 72 [Ev5495,It50,En1] (0.050,200.00,0.200,1400.00,2,Cmp) 2: TOF MSMS 600.30ES+

PS E L V L D V LSK bMax K S L V D L V L E S P yMax

258.01

214.03

185.09b2

129.10

276.02 426.97b4

514.94 853.42b8627.19551.10

674.38y6 1015.62

y9891.64

1103.52 1277.581184.61

Détermination de plusieurs tags de séquence:TYNVLFLCTGNSAR-FVAYSAGSHPGGTVNPFAIEQIK-

STGYALENLR-AVFSKIAK-VNLLNSLPLAMLEKTALK-EMDAIGSSK

+

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400M/z0

100

%

Spot 1q014728cc MaxEnt 3 49 [Ev-122168,It50,En1] (0.050,200.00,0.200,1400.00,2,Cmp) 3: TOF MSMS 698.78ES+

S I M A E A M I N T MGK bMax K G M T N I M A E A M IS yMax

201.12b2

104.09M

1196.53y11332.15

b3

204.13y2

287.13

272.14

865.38y8

794.37y7663.33

y6550.25

y5403.20b4

514.24 585.25

716.33

1065.47y10

994.46y9

866.45

976.48 1066.55

1067.41

1197.62

1378.561198.46

MS/MS spectrum of the parent ion m/z = 698.78 (retention time=28.1min)

Détermination d’un tag de séquence : SIMAEAMINTMGK

Résultat

Soumission au MS-BLAST

Identification par homologie de séquence : tolérance aux variations dans les séquences

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Résultats obtenus grâce à l’utilisation de cette stratégie par séquençage de novo

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2_ Réalisation d’une carte protéomique complète de Cenibacter arsenoxidans

Gel coloré à l’argent (Evelyne Turlin)Carrotage systématique

Analyse de 437 spots en nanoLC-MS/MS

Possible grâce au séquençage du

génome!

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Utilisation du génome brut

-3.424.326 paires de bases

- 1370 pages

- 1 seule séquence

Traduction dans les 6 cadres de lecture

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Fragmentation de ce génome et création d’une banque au format Fasta

Fichier d’entrée : genome.txt

Banque au format fasta comprenant des segments de 7500 bases avec des recouvrements de séquence de 2500 bases.

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Analyse nanoLC-MS/MS

Protéine identifiée sur le segment

113Spécificité suffisante pour l’identification de

la région codante

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Identification de la fonction

Extraction des peptides identifiés et soumission au MS-BLAST

Souvent par homologie chez Ralstonia solanacearum

Identification de la fonction de la protéine

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Analyse MALDI-TOF-MS et recherche par « empreinte peptidique massique »

Pas d’identification possible car beaucoup de

faux positifs !

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Stratégie par séquençage de novo

= identification des protéines d’intérêt avec 3, 4 ou 5 peptides par protéine

Environ 60 minutes de traitement par analyse

+

Traitement par PEAKS BLAST

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Recherche dans le génome complet Séquençage de novo

Comparaison des résultats des 2 stratégies

Lors de la recherche dans le génome complet, on a le maximum d’informations

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Comparaison des méthodes de recherche

Méthode classique

Recherche dans les banques protéiques

(SwissProt+TrEMBL+TrEMBLnew)

Pas de résultats dans la plupart des cas ou des résultats sans

grande confiance

Recherche dans le génome

1/ Recherche dans le génome

Identification avec 5 à 15 peptides par protéine

2 / BLAST

Durée : 5 minutes

Identification avec 3, 4 ou 5 peptides par protéine

Stratégie de novo

1/ Traitement avec PEAKS

2 / BLAST

Durée : 60 minutes

3/ Vérification des séquences

4/ BLAST de vérification

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Résultats obtenus

384 sur les 437 spots ont été analysés en nanoLC-MS/MS sur deux systèmes :- un systéme CapLC/Q-TOF II de Waters

- un système nanoLC Agilent (1100 series)/trappe ionique HCTPlus (Bruker Daltonics)

250 analyses sont déjà interprétées

Projet DESS de Michael Heymann

Automatisation de ces travaux d’interprétation, lancement des BLASTs en batch, …

Annotation du génome, confrontation des résultats de

l’annotation automatique/résultats protéomiques :

PROTEOGENOMIQUE

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Remerciements :

Emmanuelle LEIZE

Alain VAN DORSSELAER

Philippe BERTIN

Daniel MULLER

Marie-Claire LETT

Michael HEYMANN

Evelyne TURLIN

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Suite des résultats du différentiel

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Stratégie d'identification des protéines par « empreinte peptidique massique » (PMF)

Banque protéiqueCCFDSDFRGTHTTYIPLMRKMDEASCVNFJRPQSDGHLKITYPMNVCDSDFRAQSDFERTGGHPLMNVFFRDSQACVSDEFRHKITPLFMDLMFPRTEQASSCVFHDNRTIPLYMTIFKGSREFDYAGSRHEYD

DFHEGRILPMKYITRFNCHDSFAQRSFEDGEHDIRLFPMTGFKNVDFCGERSFDGCVAQDHFIRLPFMFYRHGTTDGNVHCFSQDAEQDSFEGDTHFFKGFLFMGPITLFGKITRYFHGNVDFSQREAS

DFFSDFFIRLFPFMLDKFNVCGDFSREFDGEDGGDFGFHEHSDGDTSGQFARSFERDFCVVNFKFLDIKDLFLFMPRLGFHHTFLFIKDKGHRDGFTEGDHSGDFHCDPMDLCNCDSREFDDSGGGQFASRAQFSRSDQDIPMDLIRKFMPLCCFD

FDSFIRLFPFMLDKFNVCGDFSREFDGEDGGDFGFHEHSDGDTSGQFARSFERDFCVVNFKFLDIKDLFLFMPRLGFHHTFLFIKDKGHRDGFTEGDHSGDFHCDPMDLCNCDSREFDDSGGGQFASRAQFSRSDQDIPMDLIRKFMPLCCFD

IRLFPFMLDKFNVCGDFSREFDGEDGGDFGFHEHSDGDTSGQFARSFERDFCVVNFKFLDIKDLFLFMPRLGFHHTFLFIKDKGHRDGFTEGDHSGDFHCDPMDLCNCDSREFDDSGGGQFASRAQFSRSDQDIPMDLIRKFMPLCCFD

IRMLKLFPFMLDKFNVCGDFSREFDGEDGGDFGFHEHSDGDTSGQFARSFERDFCVVNFKFLDIKDLFLFMPRLGFHHTFLFIKDKGHRDGFTEGDHSGDFHCDPMDLCNCDSREFDDSGGGQFASRAQFSRSDQDIPMDLIRKFMPLCCFD

VFGNDFHEGRILPMKYITRFNCHDSFAQRSFEDGEHDIRLFPMTGFKNVDFCGERSFDGCVAQDHFIRLPFMFYRHGTTDGNVHCFSQDAEQDSFEGDTHFFKGFLFMGPITLFGKITRYFHGNVDFSQREAS

RFEDDFHEGRILPMKYITRFNCHDSFAQRSFEDGEHDIRLFPMTGFKNVDFCGERSFDGCVAQDHFIRLPFMFYRHGTTDGNVHCFSQDAEQDSFEGDTHFFKGFLFMGPITLFGKITRYFHGNVDFSQREAS

FGEGRILPMKYITRFNCHDSFAQRSFEDGEHDIRLFPMTGFKNVDFCGERSFDGCVAQDHFIRLPFMFYRHGTTDGNVHCFSQDAEQDSFEGDTHFFKGFLFMGPITLFGKITRYFHGNVDFSQREAS

Spectre MALDI-TOF

Listes de masses théoriques

Digestion trypsique in silico

789,67876,43987,49999,12

1018,981342,341597,091678,971987,652202,22

A C516,90634,79612,75752,93879,89999,78

1134,481368,841596,281675,891888,44

B712,43750,09812,34933,66978,55

1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

F543,89691,86699,88746,92777,49855,38867,32900,99933,73

1116,941269,571424,541532,73

E809,89878,78956,56994,83

1059,011166,991234,561345,781423,671624,971777,221878,38

G------------------------

--546,45676,32678,09897,98

1002,561152.301198.651201.321230,781564,901678,091876,862009,76

Liste de masses expérimentale546,45576,32678,09897,98

1002,561152.301198.651211.321234,781564,901678,091876,862009,76

Comparaison par un moteur de recherche type Mascot

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Stratégie d'identification des protéines par « empreinte peptidique massique » (PMF)

Banque protéiqueCCFDSDFRGTHTTYIPLMRKMDEASCVNFJRPQSDGHLKITYPMNVCDSDFRAQSDFERTGGHPLMNVFFRDSQACVSDEFRHKITPLFMDLMFPRTEQASSCVFHDNRTIPLYMTIFKGSREFDYAGSRHEYD

DFHEGRILPMKYITRFNCHDSFAQRSFEDGEHDIRLFPMTGFKNVDFCGERSFDGCVAQDHFIRLPFMFYRHGTTDGNVHCFSQDAEQDSFEGDTHFFKGFLFMGPITLFGKITRYFHGNVDFSQREAS

DFFSDFFIRLFPFMLDKFNVCGDFSREFDGEDGGDFGFHEHSDGDTSGQFARSFERDFCVVNFKFLDIKDLFLFMPRLGFHHTFLFIKDKGHRDGFTEGDHSGDFHCDPMDLCNCDSREFDDSGGGQFASRAQFSRSDQDIPMDLIRKFMPLCCFD

FDSFIRLFPFMLDKFNVCGDFSREFDGEDGGDFGFHEHSDGDTSGQFARSFERDFCVVNFKFLDIKDLFLFMPRLGFHHTFLFIKDKGHRDGFTEGDHSGDFHCDPMDLCNCDSREFDDSGGGQFASRAQFSRSDQDIPMDLIRKFMPLCCFD

IRLFPFMLDKFNVCGDFSREFDGEDGGDFGFHEHSDGDTSGQFARSFERDFCVVNFKFLDIKDLFLFMPRLGFHHTFLFIKDKGHRDGFTEGDHSGDFHCDPMDLCNCDSREFDDSGGGQFASRAQFSRSDQDIPMDLIRKFMPLCCFD

IRMLKLFPFMLDKFNVCGDFSREFDGEDGGDFGFHEHSDGDTSGQFARSFERDFCVVNFKFLDIKDLFLFMPRLGFHHTFLFIKDKGHRDGFTEGDHSGDFHCDPMDLCNCDSREFDDSGGGQFASRAQFSRSDQDIPMDLIRKFMPLCCFD

VFGNDFHEGRILPMKYITRFNCHDSFAQRSFEDGEHDIRLFPMTGFKNVDFCGERSFDGCVAQDHFIRLPFMFYRHGTTDGNVHCFSQDAEQDSFEGDTHFFKGFLFMGPITLFGKITRYFHGNVDFSQREAS

RFEDDFHEGRILPMKYITRFNCHDSFAQRSFEDGEHDIRLFPMTGFKNVDFCGERSFDGCVAQDHFIRLPFMFYRHGTTDGNVHCFSQDAEQDSFEGDTHFFKGFLFMGPITLFGKITRYFHGNVDFSQREAS

FGEGRILPMKYITRFNCHDSFAQRSFEDGEHDIRLFPMTGFKNVDFCGERSFDGCVAQDHFIRLPFMFYRHGTTDGNVHCFSQDAEQDSFEGDTHFFKGFLFMGPITLFGKITRYFHGNVDFSQREAS

Spectre MALDI-TOF

Liste de masses expérimentalesDigestion

trypsique in silico

789,67876,43987,49999,12

1018,981342,341597,091678,971987,652202,22

A C516,90634,79612,75752,93879,89999,78

1134,481368,841596,281675,891888,44

B712,43750,09812,34933,66978,55

1207,451327,871387,231505,721678,061835,791944,55

F543,89691,86699,88746,92777,49855,38867,32900,99933,73

1116,941269,571424,541532,73

E809,89878,78956,56994,83

1059,011166,991234,561345,781423,671624,971777,221878,38

G------------------------

--

Listes de masses théoriques

546,45676,32678,09897,98

1002,561152.301198.651201.321230,781564,901678,091876,862009,76

546,45576,32678,09897,981002,561152.301198.651211.321234,781564,901678,091876,862009,76

Identification de la protéine F

Comparaison par un moteur de recherche type Mascot

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Le peptide trypsique

NH3+

C

C

R1

O

NH

C

C

NH

R2

O

C

C

R3

O

NH

C

C

OOH

CH2

(CH2)3

NH3+

Se termine par une Lysine ou une Arginine donc 2 sites basiques protonables par peptide : le NH2 terminal et le NH2 de la chaîne latérale de la Lys ou de l’Arg

Lysine

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CH

R1

R2

CO NH

a b c

x y z

NH2 CH CO NH CH COOH

R3CH2

v w

d

Règles de fragmentation des peptides Biemann, 1990

Ions de série a, b et c : charge positive portée par la partie N-terminal

Ions de série x, y et z : charge positive portée par la partie C-terminal

Ions de série d, v et w : fragmentation des chaînes latérales

Fragmentations basse énergie

Fragmentations haute énergie

Biemann K., Appendix 5, Nomenclature for peptide fragment ions (positive ions), Methods Enzymol, 1990, 193, 886-7

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+ALLLFSDGR+

Fragmentation des peptides : La loi du proton mobile

+ALLLFSDGR+

+ALLLFSDGR+

+ALLLFSDGR+

+ALLLFSDGR+

Fragmentation dans la cellule de collision

Les peptides ne cassent qu'une seule fois pour générer préférentiellement les fragments y et b

+ALLLFSDGR+

+ALLLFSDGR+

Dongré et al., Journal of Mass Spectrometry, Vol. 31, 339-350 (1996)

+A+AL+ALL+ALLL+ALLLF+ALLLFS+ALLLFSD+ALLLFSDG

Fragments b

LLLFSDGR+

LLFSDGR+

LFSDGR+

FSDGR+

SDGR+

DGR+

GR+

R+

Fragments y