Università Cattolica del Sacro Cuore

Proteomica e Metabolomica

La proteomica consiste nell'identificazione sistematica delle proteine espresse da una cellula, un organismo o in risposta ad un determinato stimolo.

Tale termine è stato coniato da Wilkins ed il suo significato deriva da “PROTEins expressed by genOME”.

Analogamente, la metabolomica studia l’impronta chimica lasciata da specifici processi cellulari (profilo metabolico relativo a piccole molecole).

Non esiste una sola proteomica o metabolomica, bensì differenti approcci sperimentali, ciascuno con peculiarità, vantaggi e svantaggi, spesso fra di loro complementari.

PRONUTRIGEN ha sviluppato protocolli di estrazione per matrici vegetali, animali e microbiche ed implementato le seguenti tecniche sperimentali:

  • Proteomica
    analisi del profilo proteico (proteomica descrittiva e proteomica differenziale) con approccio bottom-up (digestione triptica), eventuale frazionamento su gel SDS-PAGE, ed analisi in cromatografia liquida su scala nano accoppiata a spettrometria di massa QTOF;
  • Peptidomica
    analisi del profilo peptidico utilizzando filtri a differente cut-off molecolare ed analisi in cromatografia liquida su scala nano accoppiata a spettrometria di massa QTOF;
  • Metabolomica LCQTOF
    analisi del profilo metabolico in cromatografia liquida UHPLC accoppiata a spettrometria di massa QTOF, per la caratterizzazione esaustiva del metabolismo secondario e parziale del metabolismo primario;
  • Metabolomica GCMS
    analisi del profilo metabolico in gas cromatografia accoppiata a spettrometria di massa a quadrupolo, dopo derivatizzazione, per la caratterizzazione esaustiva del metabolismo primario;
  • Screening LCQTOF
    screening di metaboliti secondari o composti chimici di natura organica attraverso approcci in spettrometria di massa ad alta risoluzione eventualmente accoppiati a elucidazione strutturale sulla base dello spettro di massa tandem (MS/MS + molecular structure correlation);
  • Post-acquisition processing
    sistemi in silico per l’inferenza proteica, l’identificazione di metaboliti, l’elucidazione strutturale sulla base dello spettro MS/MS, e processamento per metabolomica differenziale (allineamento di massa e tempo di ritenzione, filtri per frequenza e per variabilità, sistemi di normalizzazione e baselining) – Ove richiesto, sono disponibili anche approcci chemometrici e statistici per la definizione di proteine/metaboliti differenziali o per biomarker discovery (Volcano plot, hierarchical clustering, PCA, PLS-DA, Bayesian biomarker discovery).

Per l’attività di ricerca in ambito proteomico e metabolomico PRONUTRIGEN dispone di librerie e databases commerciali (Metlin, NIST, Fiehn) e custom.