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.

• Caratterizzazione del profilo proteico o peptidico di matrici biologiche (animali, piante, microrganismi)
• Valutazione dell’alterazione nel profilo proteico o peptidico di sistemi animali, vegetali o microbici in risposta a fattori biotici ed abiotici
• Caratterizzazione del profilo metabolico di matrici biologiche (animali, piante, microrganismi) in risposta a fattori biotici od abiotici
• Caratterizzazione di composti funzionali (composti fenolici, alcaloidi, oligosaccaridi..)
• Elucidazione strutturale di metaboliti
• Screening ed elucidazione strutturale di contaminanti alimentari (xenobiotici e derivanti da food contact materials)