Spectrométrie de masse par infusion directe pour cartographier rapidement le flux métabolique de substrats marqués avec des isotopes stables
Abstract
La spectrométrie de masse à haute résolution par infusion directe (DI-HRMS) permet le profilage rapide de mélanges complexes de métabolites dans le sang, le liquide céphalo-rachidien, les tissus et les cellules en culture. Nous présentons ici une méthode DI-HRMS adaptée à la détermination rapide des flux métaboliques de substrats marqués isotopiquement dans des cellules en culture et des organoïdes. Nous avons adapté un pipeline d'annotation automatisé en sélectionnant les adduits marqués qui représentent au mieux la majorité des intermédiaires de la glycolyse et du cycle de l'acide tricarboxylique marqués au carbone et/ou à l'azote, ainsi que plusieurs de leurs dérivés. De plus, la valine, la leucine et plusieurs de leurs produits de dégradation ont été inclus. Nous montrons que la DI-HRMS peut déterminer les altérations attendues et inattendues des flux métaboliques le long de ces voies, résultant de l'altération génétique d'enzymes métaboliques individuelles, notamment la pyruvate déshydrogénase (PDHA1) et la glutaminase (GLS). En outre, elle permet de localiser précisément les adaptations métaboliques à la perte de méthylmalonyl-CoA mutase dans des organoïdes hépatiques dérivés de patients. Nos résultats mettent en évidence la puissance de la DI-HRMS en combinaison avec des composés marqués isotopiquement stables comme méthode de criblage efficace pour la fluxomique.
Advion Interchim Scientifique® Triversa® NanoMate® (Advion, Ithaca, NY) a été utilisé.