Cada célula del cuerpo contiene miles de moléculas de proteínas diferentes y pueden cambiar esta composición siempre que se las induzca a realizar una tarea en particular o se conviertan en un tipo de célula diferente. Comprender cómo funcionan las células depende de la proteómica, la capacidad de medir todos los cambios en los componentes proteicos de una célula.

En un artículo reciente publicado en la revista Química analítica , Martin Wühr y sus colegas del Departamento de Biología Molecular de la Universidad de Princeton describieron un método mejorado para contar con precisión las proteínas presentes en una célula en diferentes circunstancias.

La herramienta básica para contar proteínas es una máquina llamada espectrómetro de masas. Las muestras de células se pueden analizar a través de este tipo de instrumento de una en una, pero esto es laborioso y puede ser difícil detectar cambios entre diferentes muestras. Un enfoque alternativo es etiquetar todas las proteínas en una muestra particular con una etiqueta "isobárica" ​​única. A continuación, se pueden mezclar varias muestras (hasta 11) y pasarlas por el espectrómetro de masas al mismo tiempo, con la etiqueta isobárica funcionando como un código de barras de identificación que le dice al investigador de qué muestra proviene originalmente la proteína. Esto acelera las cosas y facilita la cuantificación de cualquier cambio en la composición de proteínas de diferentes muestras.

"Sin embargo, con la versión más simple de etiquetado isobárico, conocido como TMT-MS2, existen grandes dificultades para distinguir las señales reales del ruido de fondo, "Explica Wühr." Eso hace que las lecturas sean poco fiables y sólo semicuantitativas ".

Una versión más compleja del etiquetado isobárico, llamado TMT-MS3, puede mejorar este problema de señal a ruido, pero es más lento y menos sensible. Es más, se basa en un tipo de espectrómetro de masas mucho más caro que está fuera del alcance de la mayoría de los investigadores.

Mientras era un postdoctorado en la Universidad de Harvard, Wühr desarrolló un enfoque diferente para el etiquetado isobárico que resolvió el problema de la relación señal-ruido sin dejar de ser compatible con los más económicos, espectrómetros de masas ampliamente disponibles. Pero la técnica, conocida como TMTc, no estuvo exenta de problemas, particularmente una falta de precisión que dificulta la obtención de resultados consistentes.

En su reciente Química analítica papel, Wühr y dos de sus estudiantes graduados, Matthew Sonnett y Eyan Yeung, describieron una versión mejorada de TMTc que llamaron TMTc +. Al cambiar la forma en que se preparan las muestras de células y alterar el algoritmo informático que extrae datos del espectrómetro de masas, Wühr y sus colegas pudieron abordar muchas de las limitaciones asociadas con los diversos métodos de marcado isobárico.

"El método TMTc + se encuentra en una especie de punto óptimo en comparación con los otros métodos, "Dice Wühr." Proporciona una precisión y una precisión de medición excelentes, es al menos tan sensible como cualquier otro método, y es compatible con unas diez veces más espectrómetros de masas que TMT-MS3 ".

Naturalmente, Wühr dice:todavía hay margen de mejora. TMTc + solo permite ejecutar un máximo de 5 muestras al mismo tiempo, y la detección de proteínas en estas muestras es relativamente ineficaz. Ambos problemas se pueden resolver desarrollando nuevos tipos de etiquetas isobáricas. "Tenemos que explorar el espacio químico de estas etiquetas y encontrar las que funcionen realmente bien, "Dice Wühr." Con este fin, hemos iniciado una colaboración con el grupo Carell, expertos en química orgánica en la LMU Munich, y ya publicó un documento de prueba de principio. Finalmente, estos esfuerzos deberían conducir a un enfoque que permita a los investigadores contar cada proteína en una célula a medida que cambia su forma y función ".