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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83071| Tipo: | Tese |
| Título : | Aplicação de métodos de precipitação e imunoafinidade para depleção de proteínas plasmáticas de alta abundância e análise proteômica: implicações para pesquisas sobre Covid longa |
| Título en inglés: | Application of precipitation and immunoaffinity methods for the depletion of high- abundance plasma proteins and proteomic analysis: implications for long covid research |
| Autor : | Oliveira, Laís Lacerda Brasil de |
| Tutor: | Moraes, Maria Elisabete Amaral de |
| Co-asesor: | Paier, Carlos Roberto Koscky |
| Palabras clave en portugués brasileño: | Proteômica;Plasma;Cromatografia de Afinidade;Precipitação Química;Síndrome de Pós-COVID-19 Aguda |
| Palabras clave en inglés: | Proteomics;Plasma;Chromatography, Affinity;Chemical Precipitation;Post-Acute COVID-19 Syndrome |
| Áreas de Conocimiento - CNPq: | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA |
| Fecha de publicación : | 2025 |
| Citación : | OLIVEIRA, Laís Lacerda Brasil de. Aplicação de métodos de precipitação e imunoafinidade para depleção de proteínas plasmáticas de alta abundância e análise proteômica: implicações para pesquisas sobre Covid longa. 2025. 158 f. Tese (Doutorado em Medicina Translacional) - Núcleo de Pesquisas e Desenvolvimento de Medicamentos, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/83071. Acesso em: 14 out. 2025. |
| Resumen en portugués brasileño: | O principal desafio da análise proteômica de plasma por espectrometria de massas é a ampla faixa de concentração das proteínas, em que as de alta abundância, como a albumina, podem dificultar a detecção das de baixa abundância, limitando a identificação de biomarcadores proteicos. Dessa forma, a escolha do melhor método de preparo de proteínas é crucial para estudos com plasma sanguíneo, pois, embora existam numerosos trabalhos que utilizem esse tipo de amostra, as metodologias empregadas são bastante variáveis e podem determinar os possíveis achados. O objetivo deste trabalho foi comparar e avaliar três métodos distintos de preparo de proteínas plasmáticas para estudos de proteômica shotgun de alta resolução, adquiridas em modo DDA em um espectrômetro Q Exactive Plus acoplado a um UHPLC Ultimate 3000 (Thermo Scientific), permitindo identificar o método mais eficaz, possibilitar a aquisição de dados por DIA e alcançar um maior número de identificações. Além disso, buscou-se viabilizar a aplicação desse método otimizado em análises futuras, especialmente em uma coorte de pacientes com COVID longa, classificados quanto aos dados clínicos e ao genótipo APOE, com o intuito de explorar potenciais associações com o proteoma. Para isso, amostras de plasma de dez participantes saudáveis foram coletadas e submetidas a três métodos de preparo diferentes: (1) precipitação com acetonitrila (ACN); (2) depleção cromatográfica com coluna de imunoafinidade Hitrap® Albumin IgG Depletion (COL); e (3) precipitação com isopropanol e ácido tricloroacético a 1% (TCA). Todas as amostras foram submetidas às mesmas condições de desnaturação, redução, alquilação, tripsinização e dessalinização, e analisadas por LC-MS/MS. Os espectros de m/z gerados foram processados pelos softwares Pattern Lab, Raw Vegetable, MaxQuant, Perseus e Metaboloanalyst. Foi possível identificar, ao todo, 338 proteínas. Os métodos de depleção resultaram em perfis proteômicos distintos. Em termos de eficiência na remoção de proteínas altamente abundantes, o método COL foi o mais eficaz, seguido por TCA e ACN. Nossos resultados demonstram que os métodos de depleção COL e TCA foram mais eficientes na remoção de proteínas de alta abundância e na identificação de um número maior de proteínas, com menor variabilidade, em comparação com o método ACN. A superioridade desses métodos foi confirmada pela maior recuperação de proteínas de relevância clínica, como APOE, APOA4, PON1 e haptoglobinas, implicadas em vias biológicas associadas à COVID longa e à Doença de Alzheimer. As proteínas recuperadas pelos métodos COL e TCA, por sua vez, formaram redes de interação mais robustas, sugerindo um enriquecimento mais significativo de vias funcionais. Esses achados enfatizam a importância da escolha do método de análise de acordo com o foco do estudo. Além disso, validam o uso de protocolos de depleção mais eficientes e fornecem uma base sólida para futuros estudos proteômicos longitudinais, utilizando técnicas de aquisição de dados mais avançadas, como a DIA, a fim de investigar a patofisiologia da COVID longa. |
| Abstract: | The main challenge of mass spectrometry-based plasma proteomic analysis is the broad concentration range of proteins. High-abundance proteins, such as albumin, can hinder the detection of low-abundance ones, limiting the identification of protein biomarkers. Therefore, the choice of the best protein preparation method is crucial for blood plasma studies because, although numerous studies use this type of sample, the methodologies employed are quite variable and can determine the possible findings. This study aimed to compare and evaluate three distinct plasma protein preparation methods for high-resolution shotgun proteomics studies acquired in DDA mode on a Q Exactive Plus mass spectrometer coupled to a UHPLC Ultimate 3000 (Thermo Scientific). The goal was to identify the most effective method, enable data acquisition by DIA, and achieve a higher number of identifications. Additionally, this work aimed to make this optimized method applicable in future analyses, especially for a cohort of patients with long COVID, classified by clinical data and APOE genotype, to explore potential associations with the proteome. To achieve this, plasma samples from ten healthy participants were collected and subjected to three different preparation methods: 1) Precipitation with acetonitrile (ACN); 2) Chromatographic depletion with a Hitrap® Albumin IgG Depletion immunoaffinity column (COL); and 3) Precipitation with isopropanol-1% trichloroacetic acid (TCA). All samples underwent the same conditions for denaturation, reduction, alkylation, trypsinization, and desalting, and were analyzed by LC-MS/MS. The generated m/z spectra were processed using Pattern Lab, Raw Vegetable, MaxQuant, Perseus, and Metaboloanalyst software. A total of 338 proteins were identified. The depletion methods resulted in distinct proteomic profiles. In terms of high-abundance protein depletion efficiency, the COL method was the most effective, followed by TCA and ACN. Our results demonstrate that the COL and TCA depletion methods were more efficient at removing high-abundance proteins and identifying a greater number of proteins with less variability compared to the ACN method. The superiority of these methods was confirmed by the higher recovery of clinically relevant proteins, such as APOE, APOA4, PON1, and haptoglobins, which are implicated in biological pathways associated with long COVID and Alzheimer's Disease. The proteins recovered by the COL and TCA methods, in turn, formed more robust interaction networks, suggesting a more significant enrichment of functional pathways. This emphasizes the importance of choosing the analysis method based on the study's focus. These findings validate the use of more efficient depletion protocols and provide a solid basis for future longitudinal proteomic studies, using more advanced data acquisition techniques like DIA, to investigate the pathophysiology of long COVID. |
| URI : | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83071 |
| ORCID del autor: | https://orcid.org/0000-0003-2814-3575 |
| Lattes del autor: | http://lattes.cnpq.br/1390130645563947 |
| ORCID del tutor: | https://orcid.org/0000-0002-6826-8930 |
| Lattes del tutor: | http://lattes.cnpq.br/3565768281344086 |
| ORCID del co-asesor: | https://orcid.org/0000-0001-5255-4644 |
| Lattes del co-asesor: | http://lattes.cnpq.br/0452694925077842 |
| Derechos de acceso: | Acesso Aberto |
| Aparece en las colecciones: | PPGMDT - Teses defendidas na UFC |
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