Advancing Cancer Research through Comprehensive Proteomics and Metabolomics Analyses

项目摘要 蛋白质组学和代谢组学设施，由癌症中心支持补助金（CCSG）支持， Wistar研究所，提供了一套全面的蛋白质组学和有针对性的定量代谢物 Wistar癌症中心的会员资格作为主要目标。 该基金的资源也 可供其他癌症中心的研究人员和其他学术研究人员作为次要目标。 博士 作为该机构的董事总经理，唐先生的职责是通过以下方式支持癌症研究和其他生物医学研究： 提供专家咨询和最先进的技术， 用户负担得起的费用。 常务董事将协助实验设计，管理机构工作人员， 根据需要进行MS数据分析，并协助对结果进行生物学解释。 董事总 主任还将投入大量精力优化和实施新方法，更新分析和 数据分析方法，并更新仪器，以确保每个项目都使用最先进的技术来执行 方法论。 这一点至关重要，因为仪器、软件和分析策略都在不断发展 快速，大多数当前和预期的未来项目涉及非常具有挑战性的蛋白质组学， 代谢组学问题 蛋白质组学项目将包括：1）分离蛋白质复合物的LC-MS/MS分析 有和没有化学交联，2）外来体，分泌体， 和细胞裂解物，和3）翻译后修饰的靶向和全局定量比较。 定量数据将使用积分MS离子电流的无标记物定量获得，或 使用稳定同位素如SILAC或同量异位素标签（TMT或iTRAQ）标记进行定量。 蛋白质组 分析将使用优化的方法和最先进的仪器，如热科学Q 精确的HF质谱仪，可以检测和稳健地定量复杂的蛋白质中存在的大多数蛋白质。 样品，包括全细胞裂解物。 代谢组学项目将包括量化的稳态水平， 在Sciex QTRAP 5500混合三重四极杆线性上使用靶向多重MRM-质谱分析关键代谢物 离子阱质谱仪 未来的发展计划包括：1）扩展蛋白质组分析的深度 为了有效地分析由细胞和组织表达的超过90%的基因产物，2）实施 常规使用化学交联来鉴定蛋白质-蛋白质相互作用并获得结构信息，3） 使用13 C稳定同位素示踪剂进行代谢物通量分析，以及4）脂质组学的实施 分析。 所有这些新方法都将使用Thermo Scientific Q Exactive质谱仪或未来的 下一代仪器 这些蛋白质组学和代谢组学分析将有助于获得关键数据 需要识别蛋白质和代谢物靶点，以及产生对成功至关重要的假设。 在本申请中描述的癌症相关项目中。

PROJECT SUMMARY    The Proteomics and Metabolomics Facility, supported by the Cancer Center Support Grant (CCSG) awarded  to The Wistar Institute, provides a comprehensive set of proteomics and targeted quantitative metabolite  assays to the Wistar Cancer Center membership as a primary goal.  Resources of this Facility are also  available to investigators in other Cancer Centers and other academic investigators as a secondary goal.  Dr.  Tang’s role as the Facility Managing Director is to support cancer research and other biomedical research by  providing expert consultation and state-­of-­the-­art technologies that operate at maximum performance at  affordable costs to users.  The Managing Director will assist in experimental design, manage Facility staff,  perform MS data analyses as needed, and assist in the biological interpretation of results.  The Managing  Director will also devote substantial effort to optimizing and implementing new methods, update analytical and  data analyses methods, and update instrumentation to ensure each project is performed using state-­of-­the-­art  methodologies.  This is critical because instrumentation, software, and analytical strategies continue to evolve  rapidly, and most current and anticipated future projects involve very challenging proteomics and  metabolomics problems.  Proteomics projects will include: 1) LC-­MS/MS analysis of isolated protein complexes  with and without chemical crosslinking, 2) in-­depth, global, quantitative comparisons of exosomes, secretomes,  and cell lysates, and 3) targeted and global quantitative comparisons of posttranslational modifications.   Quantitative data will be obtained either using label-­free quantitation of integrated MS ion currents, or  quantitation using stable isotopes such as SILAC or isobaric tag (TMT or iTRAQ) labeling.  The proteome  analyses will use optimized methods and state-­of-­the-­art instruments, such as the Thermo Scientific Q  Exactive HF mass spectrometer, that can detect and robustly quantify most of the proteins present in complex  samples, including whole cell lysates.  Metabolomics projects will include quantifying the steady state levels of  key metabolites using targeted multiplex MRM-­MS on the Sciex QTRAP 5500 hybrid triple quadrupole linear  ion trap mass spectrometer.  Plans for future development include: 1) expanding depth of proteome analyses  to efficiently analyze greater than 90% of gene products expressed by cells and tissues, 2) implementing  routine use of chemical cross-­linking to identify protein-­protein interactions and obtain structural information, 3)  implementation of metabolite flux analyses using 13C stable isotope tracer, and 4) implementation of lipidomics  analyses.  All of these new methods will use the Thermo Scientific Q Exactive mass spectrometers or future  next generation instruments.  These proteomics and metabolomics analyses will contribute to critical data  required to identify protein and metabolite targets, as well as generate hypotheses that are vital for the success  of the cancer-­related projects described in this application.