Développements en protéomique pour mieux comprendre la physiologie de l’ours brun hibernant et ouvrir la voie vers de nouvelles thérapies contre l’atrophie musculaire humaine
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Abstract EN:
To analyze samples from "exotic" organisms using proteomics, analytical developments are required. Our developments were made to study protein saving mechanisms in hibernating brown bears. The complementarity of proteomics approaches (SDS PaGE-XIC, 2D-DIGE-MS, LC-SRM-MS) and bioinformatics developments (e.g. use of genome assembly data, extraction of functional annotations [Gene Ontology, neXtProt, KEGG]) have led to show that muscle beta-oxidation is preferential, glycolysis being maintained. High levels of omega 3 fatty acids, decreased oxidative stress, and the existence of anti-proteolytic compounds in the serum of hibernating bears contribute to muscle sparing. To identify these compounds, we developed fractionation of the bear serum (chromatography, proteolysis, high abundance protein depletion) and showed that ketone bodies could be involved. These results suggest new therapeutic solutions against muscle atrophy in immobilized people, the elderly or astronauts.
Abstract FR:
Appliquer les stratégies d’analyse protéomique à des échantillons d’organismes « exotiques » requiert des développements, que nous avons réalisés pour étudier les mécanismes d’épargne protéique chez l’ours brun hibernant. La complémentarité des approches protéomiques (SDS PaGE-XIC, 2D-DIGE-MS, LC-SRM-MS) et des développements bioinformatiques (e.g. utilisation de données d’assemblage du génome, extraction d’annotations fonctionnelles [Gene Ontology, neXtProt, KEGG]) ont montré que la beta-oxydation est préférentielle dans le muscle, la glycolyse étant maintenue. Les niveaux élevés en acides gras omega 3, le stress oxydant diminué, et l’existence de composés anti-protéolytiques dans le sérum des ours hibernants contribuent à l’épargne des muscles. Pour identifier ces composés, nous avons développé le fractionnement du sérum d’ours (chromatographie, protéolyse, déplétion des protéines majoritaires) et montré que les corps cétoniques pourraient être impliqués. Ces résultats suggèrent de nouvelles solutions thérapeutiques contre l’atrophie musculaire des personnes immobilisées, âgées ou encore des astronautes.