7 journées du Club-Jeunes de la SFEAP du 18 au 20 mai 2011 à

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Club-Jeunes de la Société Française
d’Electrophorèse et d’Analyse Protéomique
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7èmes journées du Club-Jeunes de la SFEAP du 18
au 20 mai 2011 à Avignon
http://cjsfeap.free.fr/avignon2011
Sponsorisées par :
7èmes Journées du Club Jeunes de la SFEAP, 18-20 mai 2011, Avignon
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CJ-SFEAP – 7èmes Journées du Club Jeunes
du 18 au 20 mai 2011 – Avignon
Programme
Intervenants seniors :
Thierry Rabilloud, iRTSV/BBSI, UMR CNRS-CEA-UJF 5092, Grenoble
Julien Franck, MALDI Imaging Team, Laboratoire de Neuro-immunologie et Neurochimie
Evolutives, FRE-CNRS 3249, Lille
Christine Carapito Laboratoire de Spectrométrie de Masse Bio-Organique (IPHC-DSALSMBO) Département des Sciences Analytiques, Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien,
UMR 7178 (CNRS-ULP), ECPM, Strasbourg
Benoit Valot : UMR de Génétique Végétale, PAPPSO, Ferme du Moulon, Gif sur Yvette
Olivier Martin : INRA Unité Biostatistics and Spatial Processes, Avignon
Mireille Faurobert : INRA Unité de Génétique et Amélioration des Fruits et Légumes,
Avignon
Daniel LAFITTE : plateforme de recherche en proteomique du CRO2 "PIT2:protéomique
et innovation technologique Timone", UMR INSERM 911, Université de la Méditerranée, Faculté de Pharmacie, Marseille
Intervenants juniors :
Alexandre Burel, LSMBO-DSA-IPHC, Strasbourg
Vanessa Lapierre-Fétaud, Groupe de Recherche en Protéomique Biomédicale, Dpt Biologie Structurale et Bioinformatique, Genève
Sarah Lennon, Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique (LSMBO), IPHC, DSA, CNRS UMR7178, UdS, Strasbourg
Rompais Magali, Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique (LSMBO), IPHC, DSA, CNRS UMR7178, UdS, Strasbourg
Trauchessec Mathieu, CEA Grenoble / Metabolic-Explorer
Christelle Doliwa, Laboratoire de Parasitologie Mycologie, EA 3800
Intervenants sponsor :
Claire Dauly, Thermo Fischer Scientific, Courtaboeuf
Mercredi 18 mai
13h30 – 14h00
14h00 – 14h30
14h30 – 16h00
16h00 – 16h30
16h30 – 16h45
16h45 – 17h15
èmes
17h45 – 18h15
18h15 – 18h45
19h30
Accueil des participants et début des 7
journées du Club Jeunes - café
Mot d’introduction – Présentation des journées -Bilan de l'année et futur
Benoit Valot: Quantification en spectrométrie de masse
Claire Dauly: Outils de validation des résultats quantitatifs et qualitatifs en protéomique
Pause - Discussions
Vanessa Lapierre-Fétaud: Méthodes protéomiques et peptidomiques pour l’étude de modèles expérimentaux
de pancréatite aiguë.
Mireille Faurobert: Apport de la protéomique à la génétique : exemple du programme d'amélioration de la
qualité organoleptique du fruit de tomate
Trauchessec Mathieu
Christelle Doliwa : Etude du Résistome de Toxoplasma gondii par protéomique
Repas
08h20 – 08h30
08h30 – 11h00
11h00 – 11h15
11h15 – 12h15
12h15 – 13h45
13h45 – 14h45
Accueil - Café
Thierry Rabilloud: Variations on a theme: Changes to electrophoretic separations that can make a difference
Pause - Discussions
Olivier Martin: Statistique et analyse de données protéomiques
Repas
Christine Carapito: Stratégies et outils d’interprétation des données MS/MS pour l’identification de
17h15 – 17h45
Jeudi 19 mai
protéines
14h45 – 15h15
15h15 – 15h30
Alexandre Burel: Démo moteur de recherche Omssa
Pause - Discussions
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15h30 – 16h00
Sarah Lennon: Intérêt de la combinaison des résultats issus de deux moteurs de recherche, Mascot et
Omssa, pour la recherche de biomarqueurs de la maladie de Waldenström
16h00 – 16h30
Rompais Magali: Exemples d’applications de l’utilisation des deux moteurs de recherche Mascot et
OMSSA
16h30
Soirée -> Initiation à l’aviron / repas
Vendredi 20 mai
08h20 – 08h30
08h30 – 11h00
11h00 – 11h15
11h15 – 12h15
12h15 – 13h15
13h15 - 13h30
Accueil - Café
Julien Franck: Spectrométrie de masse: Les analyseurs utilisés en protéomique
Pause - Discussions
Daniel Lafitte: MALDI top down appliqué à l'identification des modifications post-traductionnelles
Table Ronde
Mot de fin des 7èmes journées du Club Jeunes
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Résumé
Benoit VALOT
UMR de Génétique Végétale, Ferme du Moulon, Gif sur Yvette
Quantification en spectrométrie de masse
Mots clés : Quantification, Spectrométrie de masse, Bioinformatique
Tour d'horizon des différentes techniques de quantification par spectrométrie de masse incluant les
approches avec ou sans marquage isotopique et leurs traitements bioinformatiques.
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Résumé
Claire DAULY
Thermo Fischer Scientific, Courtaboeuf
Outils de validation des résultats quantitatifs et qualitatifs en protéomique
L’importance de la bioinformatique en protéomique n’est plus à démontrer. L’analyse qualitative et
quantitative des données de spectrométrie de masse requiert un ensemble d’outils statistiques qui
permettent une meilleure compréhension et validation des résultats. Proteome Discoverer est un logiciel qui
permet l’interrogation en banque de données par les moteurs de recherche Sequest et Mascot. Le logiciel
possède un ensemble d’outils de filtration et de validation des résultats tels que l’analyse du taux de faux
positifs par la recherche en banque « decoy ». D’autres outils de traitement des données de quantification
seront également exposés.
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Résumé
Vanessa LAPIERRE-FETAUD
Fétaud-Lapierre V1, Pastor CM2, Lassout O3, Farina A1, Hochstrasser DF1,3, Frossard JL4, Lescuyer P1,3§.
1
2
Département de Biologie Structurale et Bioinformatique, Faculté de Médecine, Genève. Laboratoire de Physiopathologie et
3
Imagerie Moléculaire, Hôpitaux Universitaires de Genève. Laboratoire de Protéomique Clinique, Hôpitaux Universitaires de Genève.
4
Division de Gastroentérologie et Hépatologie, Hôpitaux Universitaires de Genève, Suisse.
Méthodes protéomiques et peptidomiques pour l’étude de modèles expérimentaux de
pancréatite aiguë
Mots clés : pancréatite aiguë, protéomique quantitative, inflammation, processus sécrétoire
Introduction: La pancréatite aiguë (PA) est une maladie inflammatoire du pancréas caractérisée par une
grande variabilité dans sa présentation clinique et sa sévérité. Chez la plupart des patients, la pathologie
régresse spontanément sans aucune complication mais, dans approximativement 20% des cas, la maladie est
sévère et associée à un taux de mortalité élevé (15%). Pour mieux comprendre les processus
physiopathologiques impliqués dans cette maladie et les facteurs modulant sa gravité, nous avons étudié par
analyse protéomique quantitative et analyse peptidomique des modèles expérimentaux de PA caractérisés
par différents niveaux de sévérité.
Méthodes: La PA a été induite chez des rats (n = 3) par des injections intrapéritonéale de céruléine. Dans un
second modèle, les rats (n = 3) ont été exposés à un stress thermique avant l’induction de la PA. L’exposition à
un stress thermique avant l’induction de la PA entraîne une diminution de la sévérité de la maladie. Des rats
contrôles ont reçu des injections de solution saline, au lieu de la céruléine, avec (n = 3) ou sans (n = 3) stress
thermique préalable. Cinq heures après la dernière injection de céruléine ou de solution saline, les rats ont
été sacrifiés et les pancréas et les sérums ont été prélevés. L’analyse protéomique comparative a été réalisée
par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS/MS) avec un marquage isobarique
(iTRAQ) des peptides tryptiques. D’autre part, une analyse des peptides endogènes produits dans le pancréas
lors de la PA a été réalisée en utilisant une méthode peptidomique combinant un enrichissement peptidique
par ultrafiltration, un fractionnement par électrofocalisation et une analyse LC-MS/MS sans digestion
enzymatique. Des vérifications par immunoblot ou ELISA ont été réalisées sur des protéines sélectionnées.
Résultats: Parmi les protéines montrant une expression différente entre les rats contrôle et les rats
pancréatite, un nombre important est lié à l’inflammation ou aux processus de réponse au stress. De façon
intéressante, la protection par le stress thermique est associée à la modification de l’expression des chaines
de tubulines, de protéines du transport vésiculaire et de protéines des granules à zymogènes. Les résultats de
l’analyse peptidomique montrent eux aussi une dégradation de ces protéines suite à l’induction de la PA.
Conclusions: Ces données suggèrent que l’altération de différents éléments de la voie sécrétoire des cellules
acineuses est un facteur important dans le développement de la PA. Pris ensemble, ces données montrent
que la protéomique et la peptidomique sont des approches complémentaires pour comprendre les processus
pathobiologiques impliqués dans la PA.
Ce travail est financé par un subside du Fonds National Suisse pour la Recherche Scientifique (No 320000-120021).
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Résumé
Mireille FAUROBERT
Unité de Génétique et Amélioration des Fruits et Légumes, INRA PACA, Montfavet
Apport de la protéomique à la génétique: exemple du programme d'amélioration de la
qualité organoleptique du fruit de tomate
Le programme de recherche sur les bases moléculaires de la qualité gustative du fruit de tomate inclus
une approche protéomique pour la caractérisation de la diversité génétique et la recherche de protéines
candidates pour des caractères d’intérêt. La démarche s’appuie sur l’utilisation de génotypes bien caractérisés
du point de vue génomique et phénotypique : lignées parentales et lignées quasi-isogéniques dérivées,
mutants etc… pour la recherche de variations des protéines du fruit de tomate.
Les méthodes utilisées passent notamment par la séparation des protéines via l’électrophorèse
bidimensionnelle et l’identification des spots variables par la spectrométrie de masse LC-MS/MS, les résultats
sont intégrés à la base de données SOLstIS, pour partie en accès libre sur le web
(http:///w3.avignon.inra.fr/solstis).
Certains exemples de résultats seront présentés : détection d’une protéine candidate pour un QTL
pouvant jouer un rôle dans la teneur en sucre du fruit et association génétique entre le polymorphisme de
séquence d’une autre protéine et la taille du fruit.
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Résumé
Mathieu TRAUCHESSEC
CEA Grenoble / Metabolic-Explorer
Mise au point d’une méthode de quantification absolue des protéines du métabolisme
central d’Escherichia coli et application à la mise en place de modèles prédictifs dynamiques.
Metabolic Explorer (METEX) est une entreprise de chimie biologique qui développe et brevète des
procédés industriels fondés sur la fermentation, pour produire des composés chimiques de commodité à
partir de matières premières renouvelables. Pour développer de tels procédés et notamment optimiser le
rendement et la productivité, des logiciels ont été développés pour définir, pour chaque composé à produire,
le ou les chemins métaboliques optimaux. Afin d’obtenir des outils prenant en compte les régulations au
niveau protéique, et d’aller vers la mise en place de modèles dynamiques, il est nécessaire d’obtenir des
données quantitatives concernant les protéines des voies métaboliques étudiées.
Le laboratoire d’Etude de la Dynamique des Protéomes du CEA de Grenoble a focalisé ses efforts et
ses compétences vers la mise en œuvre d’un ensemble d’approches méthodologiques qui lui confèrent une
expertise en analyse protéomique. Si le cœur de l’activité protéomique reste concentré sur l’identification de
protéines, les outils pour quantifier de manière relative ou absolue des protéines dans un échantillon
complexe n’ont cessé d’évoluer. Dans ce contexte, le laboratoire EDyP a développé une approche de
quantification absolue basée sur l’utilisation de standards protéiques marqués isotopiquement couplé à
l’analyse par spectrométrie de masse de type SRM (PSAQ-SRM*), [Brun et al, 2007].
L’objectif des travaux, s’inscrivant dans une collaboration METEX-EDyP, consiste à mettre en place une
méthode de quantification absolue de plusieurs dizaines de protéines du métabolisme central d’E.coli, de
manière à pouvoir alimenter les modèles bioinformatiques avec ces données. L’objectif final étant d’appliquer
ces outils à l’étude de souches bactériennes propriétaires de METEX pour vérifier la cohérence de ces
modèles, et in fine leur utilisation au design de nouvelles souches.
La présentation aura pour but de décrire l’approche de quantification absolue multiplexe développée
au cours du sujet de thèse, c'est-à-dire la production de standards protéiques marqués et l’analyse par
spectrométrie de masse SRM en mode schedule. Les premiers résultats obtenus seront commentés. Cette
rencontre sera également l’occasion de faire un rapide tour d’horizon des principales techniques de
quantification absolue existantes (intérêts et limites) et d’argumenter le choix de la méthode PSAQ pour notre
sujet. Les différents secteurs d’applications de cette technique pourront être abordés (industrie
pharmaceutiques, AFFSA, diagnostic…).
* PSAQ : Protein Standard Absolute Quantification
* SRM : Single Reaction Monitoring
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Résumé
Christelle DOLIWA
C. Doliwa1, S. Escotte-Binet1, D. Aubert1, J. Wastling2, I. Villena1
1
Laboratoire de Parasitologie-Mycologie, EA 3800, IFR 53, UFR Médecine, Université de Reims Champagne-Ardenne, 51 rue
2
Cognacq-Jay, 51095 Reims Cedex, France ; Department of Pre-clinical Veterinary Science, School of Veterinary Science, University of
Liverpool, Liverpool L69 7ZJ, UK
Etude du Résistome de Toxoplasma gondii par protéomique
La toxoplasmose, due au parasite Toxoplasma gondii, est une maladie généralement bénigne, mais
pouvant être grave pour les immunodéprimés et en cas de transmission materno-fœtale. Les traitements
actifs sur T. gondii reposent principalement sur l’association de la pyriméthamine et d’un sulfamide.
Néanmoins, certains échecs thérapeutiques peuvent apparaitre. Dans de précédents travaux, nous avons
rapporté l’existence de trois souches de Toxoplasma résistantes à la sulfadiazine : RMS-2001-MAU, RMS2001-ABE et B1 (Meneceur et al, 2008). Cependant, aucun lien n’a pu être établi avec les phénomènes de
résistance démontrés chez d’autres parasites tels que Plasmodium falciparum.
L’objectif de ce travail est donc de caractériser la ou les protéines impliquées dans la résistance chez T.
gondii en étudiant les modulations des profils protéiques entre les souches sensibles et naturellement
résistantes à la sulfadiazine de même génotype.
Les résultats préliminaires ont mis en évidence, par la technique de 2D-DIGE (Differential In Gel
Electrophoresis), 42 spots différentiellement exprimés entre souches sensibles et résistantes de même
génotype. L’analyse par spectrométrie de masse LC/MS-MS, à Liverpool, nous a permis d’identifier 23
protéines exprimées différentiellement chez T. gondii. En comparant la souche sensible ME-49 et la souche
résistante RMS-2001-ABE (génotype II), nous avons pu mettre en évidence la modulation d’expression de 10
protéines dont 9 majoritairement exprimées chez RMS-2001-ABE parmi lesquelles la toxofiline, PP2C, ROP2A
et eIF-5A. La comparaison de ME-49 et RMS-2001-MAU a permis d’identifier 13 protéines différentiellement
exprimées dont 5 majoritairement exprimées dans la souche résistante parmi lesquelles GRA7 et ROP2A.
Afin de démontrer l’implication de ces protéines dans les mécanismes de résistance et de conserver le
même fond génétique, la souche sensible ME-49 (CI50<50 µg/mL de sulfadiazine) précédemment étudiée a été
rendue résistante in vitro par doses croissantes de sulfadiazine allant jusqu’à 800 µg/mL de médicament.
L’analyse de ces souches, par électrophorèse bidimensionnelle, pourrait nous permettre de mettre en
évidence les protéines potentiellement impliquées dans la résistance, et ainsi de confronter ces résultats avec
ceux obtenus avec les souches naturellement résistantes (RMS-2001-ABE et RMS-2001-MAU).
Ce travail pourrait permettre de comprendre les mécanismes associés à la résistance chez T. gondii et
induire le développement de nouvelles cibles thérapeutiques.
Meneceur P, Bouldouyre MA, Aubert D, et al. In vitro susceptibility of various genotypic strains of Toxoplasma gondii to
pyrimethamine, sulfadiazine, and atovaquone. Antimicrob Agents Chemother 2008;52:1269–77.
C. Doliwa est financée par la Région Champagne-Ardenne et les laboratoires Roche.
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Résumé
Thierry RABILLOUD
iRTSV/BBSI, UMR CNRS-CEA-UJF 5092, Grenoble
Variations on a theme:
Changes to electrophoretic séparations that can make a difference
Mot clé : électrophorèse
Bien que l'électrophorèse SDS réalisée selon le système de Laemmli représente la quasi-totalité des
gels réalisés dans le monde, la littérature scientifique contient de nombreuses variantes de systèmes
électrophorétiques qui peuvent s'avérer précieuses dans certaines circonstances, par exemple quand les
performances du système de référence s'avèrent insuffisantes.
Le cours repartira des bases de l'électrophorèse sur gel en présence de SDS, et montrera comment
divers systèmes sélectionnés permettent de repousser les limites usuelles.
Outre l'électrophorèse SDS, les divers systèmes bidimensionnels seront aussi abordés.
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Résumé
Olivier MARTIN
INRA Unité Biostatistics and Spatial Processes, Avignon
Statistique et analyse de données protéomiques
Mots clés : Analyse différentielle, Classification, Tests multiples
L'un des objectifs des études quantitatives en protéomique est de pouvoir identifier les protéines
présentes de manière significativement différente entre deux conditions biologiques. L'une des solutions pour
répondre à cette question d'analyse différentielle est de recourir aux tests d'hypothèses. Néanmoins, cela
nécessite alors de réaliser plusieurs centaines de tests pour l'ensemble des protéines analysées. L'objectif de
cet exposé est de présenter les problématiques statistiques et les solutions qui ont été développées dans le
cadre des tests multiples.
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Résumé
Christine CARAPITO
Laboratoire de Spectrométrie de Masse Bio-Organique (IPHC-DSA-LSMBO) Département des Sciences
Analytiques, Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien, UMR 7178 (CNRS-ULP), ECPM, Strasbourg
Stratégies et outils d'interprétation des données MS/MS pour l'identification de protéines
Mots clés : Moteurs de recherche / Données MS/MS / Validation des identifications
Les principes et outils de l'interprétation des données MS/MS en protéomique seront présentés.
Différents moteurs de recherche couramment utilisés seront décrits et leurs avantages respectifs seront
illustrés. Cette présentation sera suivie d'une démonstration en direct de l'interface que nous avons
développée au laboratoire pour le lancement d'OMSSA (Open Mass Spectrometry Search Algorithm) sur une
grille de calcul ainsi que de divers exemples d'applications.
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Résumé
Alexandre BUREL
LSMBO-DSA-IPHC, Strasbourg
Démo moteur de recherche Omssa
Je présenterai l'interface que nous avons développée pour le lancement de recherches OMSSA sur une
grille de calcul. Je ferai une démonstration en direct et illustrerai les avantages et gains du lancement de
recherches sur grille de calcul.
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Résumé
Sarah LENNON
1
2
2
1
1
1
Sarah Lennon , Laurent Miguet , Laurent Mauvieux , Christine Carapito , Alain Van Dorsselaer , Sarah Cianférani-Sanglier
1
Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique (LSMBO), IPHC, DSA, CNRS UMR7178, UdS, 67087 Strasbourg, France,
2
Institut d’Hématologie et d’Immunologie, Faculté de Médecine, Université de Strasbourg Cedex, France
Intérêt de la combinaison des résultats issus de deux moteurs de recherche, Mascot et
Omssa, pour la recherche de biomarqueurs de la maladie de Waldenström
Mots clés : Protéomique, leucémie, biomarqueurs, spectrométrie de masse, bioinformatique
Les principes et outils de l'interprétation des données MS/MS en protéomique seront présentés.
Différents moteurs de recherche couramment utilisés seront décrits et leurs avantages respectifs seront
illustrés. Cette présentation sera suivie d'une démonstration en direct de l'interface que nous avons
développée au laboratoire pour le lancement d'OMSSA (Open Mass Spectrometry Search Algorithm) sur une
grille de calcul ainsi que de divers exemples d'applications.
La maladie de Waldenström1 est un lymphome, c'est-à-dire une maladie du sang caractérisée par une
prolifération de lymphocytes B. Le diagnostic de cette pathologie est parfois difficile du fait de caractéristiques
cellulaires très proches avec d’autres lymphomes et d’une absence de biomarqueurs. Pour pallier à cette
difficulté de diagnostic, l’analyse protéomique différentielle apparaît être une méthode de choix. En effet,
cette approche permet de visualiser l’ensemble des protéines contenues dans un échantillon, de les comparer
à un ensemble de protéines issues d’un autre échantillon et donc de détecter de potentiels nouveaux
candidats biomarqueurs.
Cependant, cette recherche est loin d’être aisée et de nombreux écueils peuvent être rencontrés2.
Ainsi, par le passé, de nombreux candidats biomarqueurs découverts par analyse protéomique ne se sont pas
révélés pertinents. Certains programmes de recherche de biomarqueurs n’ont d’ailleurs pas pu permettre de
découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques, ni même de retrouver des molécules déjà connues. Il apparaît
indispensable de maîtriser les différentes étapes de l’analyse protéomique afin de garantir qu’une protéine
non identifiée est réellement absente de l’échantillon analysé et à l’inverse qu’une protéine identifiée une
seule fois est bien présente.
Une stratégie basée sur une approche protéomique a donc été mise en place au laboratoire pour la
recherche de biomarqueurs. Chaque étape de cette stratégie a été optimisée afin d’assurer un maximum
d’identifications avec un niveau de confiance élevé. Ainsi, chaque « montagne » décrite par Ruedi Aebersold,
menant à des identifications répétables et reproductibles3 a été optimisée : la préparation de l’échantillon, la
réduction de sa complexité, la chromatographie, l’analyse par spectrométrie de masse et enfin l’interprétation
bioinformatique et recherche dans les banques de données. Le travail présenté ici, illustre l’intérêt de
l’optimisation de chaque étape de l’analyse protéomique et plus particulièrement l’intérêt de l’utilisation de
deux moteurs de recherche (Mascot et Omssa4) pour augmenter la confiance accordée aux identifications.
1. McMaster, M.L. & Landgren, O. Prevalence, clinical aspects, and natural history of IgM MGUS. Cytometry B Clin Cytom 78 Suppl 1, S91-97 (2010).
2. Lescuyer, P., Hochstrasser, D. & Rabilloud, T. How shall we use the proteomics toolbox for biomarker discovery? J Proteome Res 6, 3371-3376
(2007).
3. Aebersold, R. A stress test for mass spectrometry-based proteomics. Nat Methods 6, 411-412 (2009).
4. Geer, L.Y. et al. Open mass spectrometry search algorithm. J Proteome Res 3, 958-964 (2004).
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Résumé
Magali ROMPAIS
Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique (LSMBO), IPHC, DSA, CNRS UMR7178, UdS, Strasbourg
Exemples d’applications de l’utilisation des deux moteurs de recherche Mascot et OMSSA
Mots clés : Mascot, OMSSA, comparaison des identifications
Des données statistiques extraites de l’analyse protéomique par LC-MS/MS d’échantillons biologiques
complexes seront présentées. Il s’agira d’exposer le processus de retraitement et de validation des données
puis d’évaluer les deux moteurs de recherches en termes de nombre de protéines et de peptides identifiés.
Provenant de conditions analytiques variées au niveau des machines (Q-TOF et Trappe), du mode de
fragmentation (CID, ETD), et de l’enzyme utilisée (Trypsin, AspN), ces données donneront à l’audience une vue
d’ensemble du gain en identification apporté par l’utilisation de deux moteurs de recherche.
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Résumé
Julien FRANCK
Laboratoire de spectrométrie de masse biologique fondamentale et appliquée- EA 4550
Université Lille Nord de France-Université Lille 1
Spectrométrie de Masse : Bases, Instrumentation et utilisation en Protéomique
La spectrométrie de masse (MS) est devenue, de nos jours, un outil d’analyse occupant une place
importante et en particulier relativement incontournable pour les approches protéomiques. L’engouement
pour cette technologie est lié à de nombreux développements parmi lesquels des développements
fondamentaux et instrumentaux ayant conduit à une très nette amélioration des performances analytiques et
en particulier dans le domaine de l’analyse des biomolécules comme les peptides et les protéines. Ont
particulièrement révolutionné la spectrométrie de masse pour la biologie, l’apparition des sources
d’Ionisation par Electronébulisation (ElectroSPray Ionization, ESI) et les sources de Désorption/Ionisation Laser
Assistée par Matrice (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization, MALDI) au cours de la seconde moitié des
années 80. L’augmentation de la rapidité des expériences et l’automatisation de la technologie, ainsi que
l’amélioration des couplages avec la chromatographie liquide et l’établissement des banques de données
protéines solides ont également grandement contribués à l’essor de la MS.
La spectrométrie de masse se basant sur une instrumentation pléthorique conférant à chaque
instrument ces caractéristiques propres, le cours visera à aborder la technique dans son ensemble en
s’appuyant sur les stratégies couramment employées pour la protéomique. Ainsi, au travers de ce cours nous
reviendrons tout d’abord sur l’instrumentation en abordant en particulier les sources ESI/nano ESI et MALDI
ainsi que les analyseurs. Nous aborderons également les principes de base de la MS et l’interprétation des
spectres MS. Puis nous traiterons les aspects d’élucidation structurale avec les modes MS/MS et MSn et ce
dans l’intérêt de ces modes dans les stratégies d’analyse protéomique. Nous étudierons en particulier les
différents modes d’activation des ions, l’utilisation de ces modes pour les fragmentations peptidiques ainsi
que les stratégies d’interprétation des spectres MS/MS. Enfin nous aborderons des aspects plus spécifiques
d’utilisation de la MS et notamment au travers de l’utilisation de la MS comme outil pour l’imagerie
moléculaire en traitant de l’imagerie par spectrométrie de masse (Mass Spectrometry Imaging, MSI), domaine
en plein essor à l’heure actuel pour l’étude de la distribution des biomolécules dans les tissus.
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Résumé
Daniel LAFITTE
Plateforme de recherche en proteomique du CRO2 "PIT2:protéomique et innovation technologique Timone",
UMR INSERM 911, Université de la Méditerranée, Faculté de Pharmacie, Marseille
MALDI top down appliqué à l'étude des modifications post traductionnelles
Mots clés : top down, maldi, biomarqueur
Les analyses protéomiques jouent un rôle central dans la découverte de biomarqueurs et de cibles
thérapeutiques. Deux stratégies fondamentales sont actuellement employées en protéomique pour
l'identification et la caractérisation des protéines. Lors des approches bottom-up, des protéines purifiées ou
des mélanges complexes de protéines sont soumis à un clivage protéolytique et les peptides produits sont
analysés par spectrométrie de masse. Lors de approches top-down, des protéines intactes ou de larges
fragments de protéine sont soumis à une fragmentation en phase gazeuse. Nous détaillerons ici plus en détail
les diverses fragmentations possibles lors de l'analyse MALDI et les applications à l'étude des modifications
post traductionnelles des biomolécules.
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Prochaine rencontre du Club-Jeunes de la SFEAP lors du congrès SMAP 2011 :
Congrès Spectrométrie de Masse et Analyse Protéomique
Congrès joint SFEAP/SFSM
19-22 septembre 2011
Avignon - Palais des Papes
www.smap2011.fr

7 journées du Club-Jeunes de la SFEAP du 18 au 20 mai 2011 à

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