Nouvelle méthode de métabolomique résolue par isotopes stables pour un petit nombre de cellules à l'aide de la spectrométrie de masse par nanoélectrospray sur puce
Abstract
La métabolomique résolue par isotopes stables (SIRM) peut fournir des informations sur la conversion métabolique de cibles spécifiques ; c'est un outil puissant pour les études du métabolisme cellulaire. La plateforme analytique courante pour la SIRM est la chromatographie-spectrométrie de masse, qui nécessite un grand nombre de cellules et n'est pas adaptée à l'analyse précieuse des cellules rares. Pour étudier un petit nombre de cellules, nous avons mis au point une nouvelle méthode SIRM utilisant la spectrométrie de masse (MS) par nanoélectrospray sur puce. La glutamine 13C a été prise comme exemple ; les cellules non marquées et marquées au 13C ont été cultivées et extraites dans une plaque à 96 puits, puis injectées directement dans la MS et analysées en mode balayage complet et en mode surveillance de réaction parallèle (PRM) ciblant 44 métabolites dérivés de la glutamine et leurs isotopologues. Pour définir les fragments MS2 liés aux métabolites produits dans la PRM, une nouvelle stratégie a été proposée, comprenant la correspondance m/z exacte MS2, le filtrage des faux positifs MS2 et le regroupement des fragments MS2 pour éliminer les ions MS2 interférents. Au total, 292 et 349 paires d'ions MS2 appariés ont été obtenues respectivement en modes d'ionisation positive et négative. En consultant les bases de données spectrales, 31 métabolites ciblés et leurs isotopologues ont été identifiés et leurs ions produits caractéristiques ont été confirmés pour la quantification MS2. La quantification relative a été réalisée par la quantification MS2, qui a montré une meilleure sensibilité et une meilleure précision que la quantification classique basée sur MS1. Enfin, cette méthode a été appliquée à des cellules de gliome mutées par l'isocitrate déshydrogénase I afin de révéler les effets du triptolide sur le métabolisme cellulaire du gliome en utilisant l'U-13C-glutamine comme substrat de marquage.
Advion Interchim Scientifique® Triversa® NanoMate® (Advion, Ithaca, NY) a été utilisé.