O proteoma de feixes de pêlos vestibulares de camundongos ao longo do desenvolvimento

Jul 17, 2023

Scientific Data volume 2, Número do artigo: 150047 (2015) Cite este artigo

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Detalhes das métricas

O desenvolvimento do feixe capilar dos vertebrados é um evento precisamente orquestrado que culmina na produção de um arranjo bem ordenado de estereocílios ricos em actina e um único cinocílio axonemal. Para entender como a composição de proteínas do bundle muda durante o desenvolvimento, nós isolamos bundles de utrículos de camundongos jovens (dias pós-natal P4-P6) e maduros (P21-P25) usando o método twist-off, então caracterizamos suas proteínas constituintes usando cromatografia líquida espectrometria de massa tandem com aquisição dependente de dados. Usando MaxQuant e quantificação sem marcação, medimos as abundâncias relativas de proteínas em ambos os feixes e em todo o utrículo; a comparação da abundância de proteínas entre as duas frações permite o cálculo do enriquecimento em feixes. Esses dados, que estão disponíveis via ProteomeXchange com o identificador PXD002167, serão úteis para examinar as proteínas presentes nos feixes vestibulares de mamíferos e como suas concentrações mudam ao longo do desenvolvimento.

Tipo(s) de Projeto

projeto de grupo paralelo • projeto de replicação • projeto de desenvolvimento de organismo

Tipo(s) de Medição

perfil de expressão de proteína

Tipos de tecnologia

ensaio de espectrometria de massa

Tipo(s) de fator

estágio do ciclo de vida

Características da amostra

Mus musculus • utrículo do labirinto membranoso

Arquivo de metadados acessível por máquina que descreve os dados relatados (formato ISA-Tab)

O feixe de cabelo dos vertebrados, a organela sensorial do ouvido interno, é necessário para a mecanotransdução, que é o processo de conversão de sinais mecânicos como som e movimento da cabeça em excitação elétrica no sistema nervoso. Projetando-se da superfície apical de uma célula ciliada sensorial, o feixe é composto de dezenas a centenas de estereocílios cheios de actina e um único cílio axonemal verdadeiro, o cinocílio1. O conhecimento da composição do feixe é necessário para entender como o feixe funciona e como é montado. A espectrometria de massa emergiu como o melhor método de alto rendimento para caracterizar sua composição proteica. Embora tenhamos uma excelente compreensão do proteoma dos feixes de pêlos vestibulares de galinhas2, bem como uma visão mais limitada dos feixes de cóclea de galinhas3, a determinação da composição proteica dos feixes de pêlos de camundongos é um próximo passo essencial. O ouvido interno do camundongo não é apenas um excelente modelo para estudar a surdez humana e os distúrbios do equilíbrio, mas as muitas ferramentas genéticas e moleculares disponíveis para o camundongo possibilitam muitos experimentos que não podem ser realizados em outros organismos. Além disso, sabe-se relativamente pouco sobre como a composição protéica do bundle muda durante o desenvolvimento; por exemplo, as proteínas que controlam os principais passos no alongamento dos estereocílios podem ser encontradas apenas em feixes jovens.

Os feixes de cabelo são escassos; existem apenas alguns milhares de células ciliadas em cada órgão auditivo ou vestibular, e na galinha (e camundongo; veja abaixo), os feixes representam menos de 1% da proteína total no órgão2. Apenas ~ 2 ng de actina está presente nos feixes de um utrículo de camundongo, e a actina é responsável por > 50% da proteína total do feixe (veja abaixo). Além disso, muitas das moléculas mais interessantes nos estereocílios estão presentes em uma abundância molar <10-5 da actina - menos de um atomol por espiga. Assim, experimentos bioquímicos para caracterizar o proteoma do feixe requerem extensa dissecação, métodos de purificação especializados e uso de metodologias de detecção sensíveis.

A espectrometria de massa de proteínas emergiu como a única técnica com sensibilidade e faixa dinâmica para analisar uma ampla gama de proteínas de feixes de cabelo. Embora os métodos top-down5 e independentes de dados6 para análise de proteínas provavelmente se desenvolvam suficientemente para a análise de proteínas agrupadas no futuro, atualmente a espectrometria de massa shotgun dependente de dados7 oferece uma abordagem bem caracterizada que permite a detecção de baixa e alta proteínas de abundância, embora em última instância limitadas pela faixa dinâmica dos espectrômetros de massa. Além disso, os métodos para quantificar proteínas usando dados de espectrometria de massa melhoraram, permitindo a medição precisa da abundância relativa de proteínas usando intensidades de íons pais ou filhos8,9. Juntas, essas técnicas permitem a caracterização completa do proteoma do feixe capilar.