Biblioteca espectral de péptidos

Una biblioteca espectral de péptidos es una colección/base de datos curada, anotada y no redundante de espectros de péptidos obtenidos mediante LC-MS /MS . Una utilidad esencial de una biblioteca espectral de péptidos es servir como plantillas de consenso que facilitan la identificación de péptidos y proteínas basándose en la correlación entre las plantillas y los espectros experimentales.

Una posible aplicación de las bibliotecas de espectros de péptidos es la identificación de nuevos espectros de masas desconocidos . En este caso, los espectros de la biblioteca se comparan con los nuevos espectros y, si se encuentra una coincidencia, se puede asignar al espectro desconocido la identidad del péptido conocido en la biblioteca.

Las bibliotecas espectrales se han utilizado en la identificación de espectros de masas de moléculas pequeñas desde la década de 1980. ^{[ 1 ]} En los primeros años de la proteómica de escopeta , las investigaciones pioneras sugirieron que un enfoque similar podría aplicarse en la proteómica de escopeta para la identificación de péptidos/proteínas. ^{[ 2 ]}

Los modernos instrumentos de espectrometría de masas en tándem (EM) combinan características como un ciclo de trabajo rápido, una sensibilidad exquisita y una precisión de masa sin precedentes. La espectrometría de masas en tándem es ideal para la identificación y cuantificación de proteínas a gran escala en sistemas biológicos complejos. En un enfoque de proteómica de escopeta , las proteínas de una mezcla compleja se digieren mediante enzimas proteolíticas como la tripsina . Posteriormente, se aplican una o más separaciones cromatográficas para resolver los péptidos resultantes, que luego se ionizan y analizan en un espectrómetro de masas . Para obtener espectros de masas en tándem, se aísla un precursor peptídico específico y se fragmenta en un espectrómetro de masas; se registra el espectro de masas correspondiente a los fragmentos del precursor peptídico. Los espectros de masas en tándem contienen información específica sobre la secuencia del precursor peptídico, lo que puede ayudar a la identificación del péptido/proteína.

La búsqueda en bases de datos de secuencias se utiliza ampliamente en la actualidad para la identificación de proteínas basada en espectros de masas. En este enfoque, se utiliza una base de datos de secuencias de proteínas para calcular todos los posibles candidatos a péptidos en el contexto dado (enzimas proteolíticas, cortes erróneos, modificaciones postraduccionales ). Los motores de búsqueda de secuencias utilizan diversas heurísticas para predecir el patrón de fragmentación de cada candidato a péptido. Dichos patrones derivados se utilizan como plantillas para encontrar una coincidencia suficientemente cercana dentro de los espectros de masas experimentales, lo que sirve como base para la identificación de péptidos/proteínas. Se han desarrollado muchas herramientas para esta práctica, que han permitido muchos descubrimientos anteriores, por ejemplo, SEQUEST , ^{[ 3 ]} Mascot . ^{[ 4 ]}

Para una biblioteca de espectros de péptidos, alcanzar la máxima cobertura es un objetivo a largo plazo, incluso con el apoyo de la comunidad científica y las tecnologías proteómicas en constante evolución . Sin embargo, la optimización para un módulo específico de la biblioteca de espectros de péptidos es un objetivo más manejable, por ejemplo, las proteínas de un orgánulo en particular o relevantes para un fenotipo biológico específico. Por ejemplo, un investigador que estudia el proteoma mitocondrial probablemente se centrará en los análisis de los módulos proteicos dentro de las mitocondrias . La biblioteca de espectros de péptidos orientada a la comunidad de investigación apoya la investigación dirigida de manera integral para una comunidad de investigación específica.

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