Científicos de la Universidad de Maryland en College Park están probando un sistema para analizar los cambios en el núcleo supraquiasmático (SCB), la parte del cerebro que regula las actividades oportunas de los sistemas del cuerpo (1). Sus resultados fueron publicados Química analítica (2).
Los proteomas neuronales están regulados durante el desarrollo del cerebro mediante cambios en la actividad anormal del circuito neuronal. Una forma de estudiar el refinamiento de los circuitos es estudiar la proyección axonal desde el ojo al cerebro, que está influenciada por la actividad evocada de la retina. Sin embargo, se desconocen los cambios exactos que ocurrirán durante esta transición. Para abordar este desafío, los científicos desarrollaron un sistema de proteómica microanalítica utilizando electroforesis capilar (CE), ionización por electropulverización (ESI) y espectrometría de masas (MS) para cuantificar los cambios en SCB antes y después de la función visual dependiente de fotorreceptores. Posteriormente, el proceso se equipó con una espectrometría de masas de tiempo de vuelo (TOF) de espectrometría de movilidad de iones acoplados (TimsTOF PRO), que duplica la cantidad de proteínas identificadas y cuantificadas en comparación con el control TOF solo en la plataforma.
En un caso, se identificaron 1.894 proteínas y se cuantificaron 1.066, muchas de las cuales han mostrado funciones importantes en la guía de los axones, la función de las sinapsis y más. Un total de 166 proteínas también mostraron una regulación diferencial durante su desarrollo, enriqueciéndose las proteínas relacionadas con la guía de los axones antes de la apertura de los ojos y las proteínas relacionadas con la sinapsis después. Las imágenes de súper resolución de algunas proteínas respaldaron los resultados de la EM, mostrando que los resultados indican un aumento en las sinapsis, pero no en el tamaño presináptico o en la expresión de proteínas extrasinápticas.
Este trabajo representa un notable paso adelante en el uso de TimsTOF PRO para microproteómica basada en CE-ESI. Además, la integración de CE-ESI TimsTOF PRO microanalítico con imágenes volumétricas STORM de súper resolución tiene el potencial de ampliar el repertorio de tecnologías que respaldan la neurociencia analítica.
referencias
(1) Fu, L., Lee, C. El reloj circadiano: marcapasos y supresor de tumores. Cáncer Nacional Rev 2003, 3, 350-361. DOI: https://doi.org/10.1038/nrc1072
(2) Choi, SB; Watan, T. Alejandro, tres; Zhang, C. Mitchell, SM; Lanza, CM; Nemes, P. La espectrometría de masas microanalítica con microscopía de superresolución revela una transición del proteoma durante el desarrollo del marcapasos circadiano cerebral. el ano Leva. 2023, 95 (41), 15208-15216. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01987
