Développement de méthodes d'analyse protéomique et phosphoprotéomique à haut débit et leur application pour la recherche de biomarqueurs de pathologies sur de larges cohortes

Development of high throughput proteomic and phosphoproteomic analytical methods and their application for pathologies' biomarker discovery on large cohorts

• Auteur / Autrice : Marie Gebelin
• Direction : Christine Carapito, Christine Schaeffer-Reiss
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique
• Date : Soutenance le 29/09/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Charles Pineau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Delphine Pflieger
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Charles Pineau, Christophe Hirtz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectrométrie de masse

Protéomique

Mots clés libres

Protéomique

Spectrométrie de masse

Phosphoprotéomique

Acquisition indépendante des données (DIA)

Multi-omique

Proteomics

Mass spectrometry

Phosphoproteomics

Data independant acquisition (DIA)

Multi-omics

Résumé

L’analyse protéomique par spectrométrie de masse permet l’identification, la quantification et la caractérisation structurale des protéines impliquées dans de nombreux processus biologiques. Cette approche peut également être appliquée à l’étude des modifications post-traductionnelles des protéines, telle que la phosphorylation. Ce travail de thèse est axé sur le développement de méthodes analytiques pour l’analyse protéomique et phosphoprotéomique à haut débit. Ces développements ont été réalisés à différents niveaux : la préparation automatisée des échantillons, l’analyse LC-MS/MS avec l’évaluation de différentes méthodes d’acquisition et le traitement des données par diverses solutions algorithmiques. Ils ont ensuite été appliqués pour l’étude de large cohortes d’échantillons cliniques dans le but d’identifier et quantifier de potentiels marqueurs de la sclérose latérale amyotrophique. Enfin, des échantillons et métriques de contrôle qualité ont été implémentés à la fois pour l’analyse protéomique et phosphoprotéomique adaptés à des études de grands nombres d’échantillons.

Mass spectrometry-based proteomic analysis enables the identification, quantification and structural characterisation of proteins involved in numerous biological processes. This approach can also be applied to the study of post-translational modifications of proteins, such as phosphorylation. This PhD work focuses on the development of analytical methods for high-throughput proteomic and phosphoproteomic analysis. Developments were carried out at different levels: automated sample preparation, LC-MS/MS analysis with the evaluation of different acquisition methods and data processing using various algorithmic solutions. They have then been applied to the study of large cohorts of clinical samples with the aim of identifying and quantifying potential markers of amyotrophic lateral sclerosis. Finally, samples and quality control metrics have been implemented for both proteomic and phosphoproteomic analysis adapted to studies of large numbers of samples.