Author: "Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM)" - Searchworks@Jio Institute Digital Library Search Results

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1. Apport d’un phénotypage multidimensionnel dans la stratification du syndrome métabolique

Author: Pujos-Guillot, Estelle, Monnerie, Stéphanie, Thévenot, E., Junot, Christophe, Morais, José A, Payette, Héléne, Gaudreau, Pierrette, Comte, Blandine, Unité de Nutrition Humaine (UNH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), MetaboHUB, Laboratoire d'analyse des données et d'intelligence des systèmes (LADIS), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Département de Gériatrie, Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), Centre de recherche sur le vieillissement, Université de Sherbrooke (UdeS), Département de médecine, Centre de Recherche du Centre Hospitalier de l’Université de Montréal (CR CHUM), Centre Hospitalier de l'Université de Montréal (CHUM), Université de Montréal (UdeM)-Université de Montréal (UdeM)-Centre Hospitalier de l'Université de Montréal (CHUM), Université de Montréal (UdeM)-Université de Montréal (UdeM), Université Montréal, Unité de Nutrition Humaine - Clermont Auvergne (UNH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université de Sherbrooke, Centre de Recherche du Centre hospitalier de l' Université de Montréal, Unité de Nutrition Humaine - Clermont Auvergne ( UNH ), Université Clermont Auvergne ( UCA ) -Institut national de la recherche agronomique [Auvergne/Rhône-Alpes] ( INRA Auvergne/Rhône-Alpes ), LIST/LADIS, Laboratoire d'Intégration de Systèmes et des technologies, Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments ( LEMM ), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse ( SPI ), Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] ( CHRU Montpellier ), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST)
Subjects: [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [ SDV.AEN ] Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition, [ SDV.SPEE ] Life Sciences [q-bio]/Santé publique et épidémiologie, [ CHIM.ANAL ] Chemical Sciences/Analytical chemistry, [SDV.SPEE]Life Sciences [q-bio]/Santé publique et épidémiologie, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition
Abstract: BIEN VIEILLIR AU 21ème SIÈCLE SYMPOSIUM SCIENTIFIQUE 109 - SYNDROME MÉTABOLIQUE ET VIEILLISEMENT BIEN VIEILLIR AU 21ème SIÈCLE SYMPOSIUM SCIENTIFIQUE 109 - SYNDROME MÉTABOLIQUE ET VIEILLISEMENTBIEN VIEILLIR AU 21ème SIÈCLE SYMPOSIUM SCIENTIFIQUE 109 - SYNDROME MÉTABOLIQUE ET VIEILLISEMENT; Introduction: Dans le contexte du développement d’une médecine/nutrition de précision, de nouveaux outils sont nécessaires afin d’approfondir nos connaissances sur l’étiologie du SMet et de personnaliser les stratégies de prévention ou de traitement.Méthodologie: Une étude cas/témoin nichée au sein de l’étude longitudinale québécoise NuAge a été réalisée sur 61 cas et 62 témoins d’âge similaire (68-82 ans), sélectionnés parmi 853 hommes. Des échantillons de sérum, collectés au recrutement (2003-2005) et trois ans plus tard, ont été analysés par dix méthodes métabolomiques/lipidomiques complémentaires de l’infrastructure française metaboHUB. L’ensemble des données ont été traitées grâce à des workflows Galaxy garantissant leur reproductibilité.Résultats: Des signatures spécifiques du SMet et de ses composantes ont été identifiées et leur stabilité évaluée au cours du temps. Ces données permettront une reclassification moléculaire du syndrome. De plus, les données phénotypiques et nutritionnelles des sujets ont été intégrées aux données «omiques» afin de mieux comprendre et caractériser les sous-phénotypes mis en évidence.Conclusion: Cette approche ouvre la porte à une meilleure compréhension des phénotypes métaboliques, résultant des relations complexes entre facteurs intrinsèques et extrinsèques, et au développement de nouveaux outils prédictifs ou diagnostics permettant un meilleur vieillissement.
Published: 2018

2. Ultra performance liquid chromatography - mass spectrometry studies of formalin-induced alterations of human brain lipidome

Author: Ayciriex , Sophie, Gaudin , Mathieu, Panchal , Mai, Werner , Erwan, Brunelle , Alain, Touboul , David, Boursier-Neyret , Claire, Auzeil , Nicolas, Walther , Bernard, Duyckaerts , Charles, Laprévote , Olivier, Faculté de Pharmacie de Paris - Université Paris Descartes (UPD5 Pharmacie), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics (MPI-CBG), Max-Planck-Gesellschaft, Géosciences Marines (GM), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut de Chimie des Substances Naturelles (ICSN), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de Chimie et Toxicologie Analytique et Cellulaire (EA 4463), Laboratoire de Neuropathologie Raymond Escourolle [CHU Pitié-Salpétriêre], Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris Descartes - Faculté de Pharmacie de Paris (UPD5 Pharmacie), Unité de recherche Géosciences Marines (Ifremer) (GM), Laboratoire de Neuropathologie Raymond Escourolle, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Université Paris Descartes - Faculté de Pharmacie de Paris ( UPD5 Pharmacie ), Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ), Max Planck Institute for Cell Biology and Genetics, Max-Planck-Institut, Institut des Sciences Analytiques ( ISA ), École normale supérieure - Lyon ( ENS Lyon ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon, Unité de recherche Géosciences Marines (Ifremer) ( GM ), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ), ICNS - Institut de Chimie des Substances naturelles, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments ( LEMM ), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse ( SPI ), Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Institut de Chimie des Substances Naturelles ( ICSN ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Chimie et Toxicologie Analytique et Cellulaire ( EA 4463 ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)
Subjects: [SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM], [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, [SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biomolecules [q-bio.BM], [SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biomolecules [q-bio.BM], [ SDV.BBM.BC ] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biomolecules [q-bio.BM], [ SDV.BBM.GTP ] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [ SDV.NEU.NB ] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], [ CHIM.ANAL ] Chemical Sciences/Analytical chemistry, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], [ SDV.BIBS ] Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [ SDV.BBM.BS ] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biomolecules [q-bio.BM]
Abstract: International audience
Published: 2014

3. Détection des métabolites urinaires par spectrométrie de masse à très haute résolution : comparaison entre les approches DI /ESI-FTICR et LC/ESI-LTQ-Orbitrap

Author: Xue, Baiyi, Alves, Sandra, Tabet, Jean-Claude, Cole, Richard B., Paris, Alain, Rathahao, Estelle, Junot, Christophe, Ingénierie Procédés Aliments (GENIAL), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), Chimie Structurale Organique et Biologique (CSOB), Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Méthodologies d'Analyse de Risque Alimentaire (MET@RISK), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Ingénierie Procédés Aliments ( GENIAL ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AgroParisTech-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ), Chimie Structurale Organique et Biologique ( CSOB ), Institut Parisien de Chimie Moléculaire ( IPCM ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Méthodologies d'Analyse de Risque Alimentaire ( MET@RISK ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments ( LEMM ), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse ( SPI ), Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), and ProdInra, Archive Ouverte
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], [ SDV ] Life Sciences [q-bio], [SDV]Life Sciences [q-bio]
Abstract: Détection des métabolites urinaires par spectrométrie de masse à très haute résolution : comparaison entre les approches DI /ESI-FTICR et LC/ESI-LTQ-Orbitrap. 7. Journées Scientifiques du Réseau Français de Métabolomique et Fluxomique
Published: 2013

4. Very High Concentrations of Active Intracellular Phosphorylated Emtricitabine in Neonates (ANRS 12109 Trial, Step 2)

Author: Stéphane Blanche, Elise Arrivé, Saïk Urien, François Dabis, Mandisa Nyati, Glenda Gray, Alain Pruvost, Jean-Marc Tréluyer, Déborah Hirt, Mamourou Kone, Didier K. Ekouevi, Leang Sim Kruy, Eric Nerrienet, Unité de Recherche Clinique Centre Descartes, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Cochin [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), PremUp Foundation, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-CHI Créteil-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Neuropsychopharmacologie des addictions. Vulnérabilité et variabilité expérimentale et clinique (NAVVEC - UM 81 (UMR 8206/ U705)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut des sciences du Médicament -Toxicologie - Chimie - Environnement (IFR71), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Programme PACCI, ANRS France Recherche Nord & sud Sida-hiv hépatites, Epidémiologie et Biostatistique [Bordeaux], Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut de Santé Publique, d'Épidémiologie et de Développement (ISPED)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Infections à Vih, Réservoirs, Pharmacologie des Antirétroviraux et Prévention de la Transmission Mère Enfant, Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Maternité du Centre Hospitalier Universitaire de Yopougon, Centre Hospitalier Universitaire de Yopougon, Institut Pasteur du Cambodge, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP), Perinatal HIV Research Unit (PHRU), University of the Witwatersrand [Johannesburg] (WITS)-Chris Hani Baragwanath Hospital, Service Gynécologie-Obstétrique, Calmette Hospital [Phnom Penh], Service d'immuno-hématologie pédiatrique [CHU Necker], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], Service de Pharmacologie Clinique, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Saint-Vincent de Paul-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-CHI Créteil-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut des sciences du Médicament -Toxicologie - Chimie - Environnement (IFR71), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-CHU Cochin [AP-HP], Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Universités-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-CHI Créteil-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Calmette Hospital, Phnom Penh, Cambodge, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-CHU Cochin [AP-HP]-Hôpital Saint-Vincent de Paul-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-CHU Cochin [AP-HP], Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Sorbonne Universités-Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -CHI Créteil-Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ), Neuropsychopharmacologie des addictions. Vulnérabilité et variabilité expérimentale et clinique ( NAVVEC (UM 81) ), Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Institut des sciences du Médicament -Toxicologie - Chimie - Environnement ( IFR71 ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL ( ENSCP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL ( ENSCP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments ( LEMM ), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse ( SPI ), Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, ANRS, Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut de Santé Publique, d'Épidémiologie et de Développement (ISPED)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ), Institut Pasteur du Cambodge-Réseau International des Instituts Pasteur ( RIIP ), Perinatal HIV Research Unit ( PHRU ), University of the Witwatersrand [Johannesburg] ( WITS ) -Chris Hani Baragwanath Hospital, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], and Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-CHU Cochin [AP-HP]-Hôpital Saint-Vincent de Paul-Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 )
Subjects: Adult, Metabolite, Population, Organophosphonates, Pharmacology, Emtricitabine, Antiviral Agents, Deoxycytidine, 030226 pharmacology & pharmacy, 03 medical and health sciences, Zidovudine, chemistry.chemical_compound, 0302 clinical medicine, Pharmacokinetics, Pregnancy, [ SDV.MHEP ] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology, medicine, Humans, Pharmacology (medical), Prospective Studies, Phosphorylation, Pregnancy Complications, Infectious, Tenofovir, education, Prospective cohort study, Adverse effect, Maternal-Fetal Exchange, Acquired Immunodeficiency Syndrome, 0303 health sciences, education.field_of_study, 030306 microbiology, business.industry, Adenine, Infant, Newborn, Lamivudine, Infectious Disease Transmission, Vertical, 3. Good health, Infectious Diseases, chemistry, HIV-1, Female, business, [SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology, medicine.drug
Abstract: Our objective was to investigate neonatal emtricitabine (FTC) plasma and intracellular pharmacokinetics. The study was designed as a phase I/II prospective trial in two sequential steps evaluating the combination of tenofovir disoproxil fumarate (TDF) and FTC for the prevention of mother-to-child-transmission (PMTCT) of HIV. HIV-1-infected pregnant women received two tablets of TDF (300 mg) and FTC (200 mg) at onset of labor and then one tablet daily for 7 days postpartum. Based on the data obtained in the first part of the Tenofovir/Emtricitabine in Africa and Asia (TEmAA) Study, single doses of 2 mg/kg of FTC and 13 mg/kg of TDF were given to the neonates within 12 h after birth. A total of 540 FTC plasma concentrations and 44 active intracellular phosphorylated metabolite FTC-TP concentrations were taken from the 36 enrolled women and their neonates. Concentrations were measured by the liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method and analyzed by a population approach. The proposed dose obtained by simulations based on plasma drug concentrations was confirmed. However, median FTC-TP exposures were, respectively, 5.9 and 6.8 times higher in the fetus and the neonate than in the adult. High FTC-TP concentrations were observed in the four children who had serious adverse events (SAEs), but the link between FTC-TP concentrations and SAEs in children was not formally identified. The exposure to the active form of FTC was high in neonates despite plasma drug concentrations equivalent to those in adults. Our results are similar to those obtained with zidovudine or lamivudine.
Published: 2011

5. Combination of IM-Based Approaches to Unravel the Coexistence of Two Conformers on a Therapeutic Multispecific mAb

Author: Evolène Deslignière, Simon Ollivier, Anthony Ehkirch, Armelle Martelet, David Ropartz, Nelly Lechat, Oscar Hernandez-Alba, Jean-Michel Menet, Séverine Clavier, Hélène Rogniaux, Bruno Genet, Sarah Cianférani, Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), BIOMERIEUX, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), SANOFI Recherche, Infrastructure Nationale de Protéomique, FR2048 ProFI, Spectrométrie de Masse et Protéomique [IBPS] (IBPS-SPM), Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Analyse, Interactions Moléculaires et Cellulaires (LBM-E2), Laboratoire des biomolécules (LBM UMR 7203), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Département de Chimie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg] (LSMBO), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), ANR-10-INBS-08- 03 : project 'ProFI', ANRT, CMC Development, SANOFI R&D, France., ANR-18-CE29-0006,ALGAIMS,Analyses de polysaccharides comportant des unités Galf par IRMPD et MS-mobilité ionique(2018), DUPRE, Olivier, APPEL À PROJETS GÉNÉRIQUE 2018 - Analyses de polysaccharides comportant des unités Galf par IRMPD et MS-mobilité ionique - - ALGAIMS2018 - ANR-18-CE29-0006 - AAPG2018 - VALID, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC)
Subjects: [SDV.MHEP.EM] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Endocrinology and metabolism, Antineoplastic Agents, Immunological, [CHIM.ANAL] Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Chromatography, Gel, Antibodies, Monoclonal, [SDV.MHEP.EM]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Endocrinology and metabolism, Mass Spectrometry, Analytical Chemistry
Abstract: International audience; Multispecific antibodies, which target multipleantigens at once, are emerging as promising therapeutic entities tooffer more effective treatment than conventional monoclonalantibodies (mAbs). However, these highly complex mAb formatspose significant analytical challenges. We report here on thecharacterization of a trispecific antibody (tsAb), which presentstwo isomeric forms clearly separated and identified with sizeexclusion chromatography coupled to native mass spectrometry(SEC-nMS). Previous studies showed that these isomers mightoriginate from a proline cis/trans isomerization in one Fab subunit ofthe tsAb. We combined several innovative ion mobility (IM)-basedapproaches to confirm the isomeric nature of the two species and togain new insights into the conformational landscape of both isomers.Preliminary SEC-nIM-MS measurements performed on a low IM resolution instrument provided the first hints of the coexistence ofdifferent conformers, while complementary collision-induced unfolding (CIU) experiments evidenced distinct gas-phase unfoldingbehaviors upon activation for the two isomers. As subtle conformational differences remained poorly resolved on our earlygeneration IM platform, we performed high-resolution cyclic IM (cIM-MS) to unambiguously conclude on the coexistence of twoconformers. The cis/trans equilibrium was further tackled by exploiting the IMn slicing capabilities of the cIM-MS instrument.Altogether, our results clearly illustrate the benefits of combining state-of-the-art nMS and IM-MS approaches to address challengingissues encountered in biopharma. As engineered antibody constructs become increasingly sophisticated, CIU and cIM-MSmethodologies undoubtedly have the potential to integrate the drug development analytical toolbox to achieve in-depthconformational characterization of these products
Published: 2022

6. Cadmium-glutathione solution structures provide new insights into heavy metal detoxification

Author: Delalande, Olivier, Desvaux, Hervé, Godat, Emmanuel, Valleix, Alain, Junot, Christophe, Labarre, Jean, Boulard, Yves, Service de Biologie Intégrative et Génétique Moléculaire ( SBIGeM ), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Claude Fréjacques ( LCF - URA 331 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments ( LEMM ), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse ( SPI ), Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Département Médicaments et Technologies pour la Santé ( DMTS ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Service de Chimie Bio-Organique et de Marquage ( SCBM ), De Villemeur, Hervé, Service de Biologie Intégrative et Génétique Moléculaire (SBIGeM), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Claude Fréjacques (LCF - URA 331), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Service de Chimie Bio-Organique et de Marquage (SCBM)
Subjects: Models, Molecular, MESH: Hydrogen-Ion Concentration, Magnetic Resonance Spectroscopy, MESH : Models, Molecular, MESH: Molecular Structure, [ SDV.TOX ] Life Sciences [q-bio]/Toxicology, MESH: Cadmium, MESH : Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces cerevisiae, MESH: Solutions, MESH : Hydrogen-Ion Concentration, MESH : Solutions, MESH : Cadmium, MESH: Glutathione, Molecular Structure, MESH: Magnetic Resonance Spectroscopy, MESH : Metabolic Detoxication, Drug, MESH : Glutathione, Hydrogen-Ion Concentration, MESH: Metabolic Detoxication, Drug, MESH: Saccharomyces cerevisiae, Glutathione, [SDV.TOX] Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Solutions, MESH: Dimerization, MESH : Dimerization, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Inactivation, Metabolic, MESH : Magnetic Resonance Spectroscopy, Dimerization, MESH: Models, Molecular, MESH : Molecular Structure, Cadmium
Abstract: International audience; Cadmium is a heavy metal and a pollutant that can be found in large quantities in the environment from industrial waste. Its toxicity for living organisms could arise from its ability to alter thiol-containing cellular components. Glutathione is an abundant tripeptide (γ-Glu-Cys-Gly) that is described as the first line of defence against cadmium in many cell types. NMR experiments for structure and dynamics determination, molecular simulations, competition reactions for metal chelation by different metabolites (γ-Glu-Cys-Gly, α-Glu-Cys-Gly and γ-Glu-Cys) combined with biochemical and genetics experiments have been performed to propose a full description of bio-inorganic reactions occurring in the early steps of cadmium detoxification processes. Our results give unambiguous information about the spontaneous formation, under physiological conditions, of the Cd(GS)(2) complex, about the nature of ligands involved in cadmium chelation by glutathione, and provide insights on the structures of Cd(GS)(2) complexes in solution at different pH. We also show that γ-Glu-Cys, the precursor of glutathione, forms a stable complex with cadmium, but biological studies of the first steps of cadmium detoxification reveal that this complex does not seem to be relevant for this purpose.
Published: 2010

7. ptairMS: real-time processing and analysis of PTR-TOF-MS data for biomarker discovery in exhaled breath

Author: Camille Roquencourt, Stanislas Grassin Delyle, Etienne A. Thévenot, Laboratoire Sciences des Données et de la Décision (LS2D), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Service de pneumologie [Hôpital Foch], Hôpital Foch [Suresnes], Infection et inflammation (2I), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), We thank all the staff from the Exhalomics platform (Foch Hospital,Suresnes) for providing PTR-MS data. We thank Pierrick Roger and Paul Zheng for their help with the volatolomics database, the raw data format and the package design. We thank Dr Phillip Trefz for kindly providing acquisition files for the PTR-TOF-MS 8000 instrument. We also thanks Dr Vincent Le Moine and Pr Jean-Louis Herrmann for providing bacteria cultures., ANR-18-CE45-0017,SoftwAiR,SoftwAiR: Traitement haut-débit des données de spectrométrie de masse en temps réel et haute-résolution pour l'analyse de l'air expiré : caractérisation du volatolome en pathologie et dans la réponse aux traitements pharmacologiques(2018), THEVENOT, Etienne, and APPEL À PROJETS GÉNÉRIQUE 2018 - SoftwAiR: Traitement haut-débit des données de spectrométrie de masse en temps réel et haute-résolution pour l'analyse de l'air expiré : caractérisation du volatolome en pathologie et dans la réponse aux traitements pharmacologiques - - SoftwAiR2018 - ANR-18-CE45-0017 - AAPG2018 - VALID
Subjects: Statistics and Probability, phenotyping, [INFO.INFO-TS] Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, diagnosis, spectrum analysis, Biochemistry, Mass Spectrometry, statistical analysis, [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Reaction Time, Humans, signal processing, Molecular Biology, [INFO.INFO-BI] Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], drug monitoring, Volatile Organic Compounds, proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometry, [PHYS.PHYS.PHYS-MED-PH] Physics [physics]/Physics [physics]/Medical Physics [physics.med-ph], bioinformatics, cohort, Computer Science Applications, Computational Mathematics, Breath Tests, Computational Theory and Mathematics, penalized splines signal regression, Time Perception, [PHYS.PHYS.PHYS-MED-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Medical Physics [physics.med-ph], Protons, [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], Biomarkers
Abstract: Motivation Analysis of volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath by proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometry (PTR-TOF-MS) is of increasing interest for real-time, non-invasive diagnosis, phenotyping and therapeutic drug monitoring in the clinics. However, there is currently a lack of methods and software tools for the processing of PTR-TOF-MS data from cohorts and suited for biomarker discovery studies. Results We developed a comprehensive suite of algorithms that process raw data from patient acquisitions and generate the table of feature intensities. Notably, we included an innovative two-dimensional peak deconvolution model based on penalized splines signal regression for accurate estimation of the temporal profile and feature quantification, as well as a method to specifically select the VOCs from exhaled breath. The workflow was implemented as the ptairMS software, which contains a graphical interface to facilitate cohort management and data analysis. The approach was validated on both simulated and experimental datasets, and we showed that the sensitivity and specificity of the VOC detection reached 99% and 98.4%, respectively, and that the error of quantification was below 8.1% for concentrations down to 19 ppb. Availability and implementation The ptairMS software is publicly available as an R package on Bioconductor (doi: 10.18129/B9.bioc.ptairMS), as well as its companion experiment package ptairData (doi: 10.18129/B9.bioc.ptairData). Supplementary information Supplementary data are available at Bioinformatics online.
Published: 2022

8. Immune components of early breastmilk: Association with maternal factors and with reported food allergy in childhood

Author: Mikaïl Berdi, Blandine de Lauzon-Guillain, Karine Adel-Patient, Christophe Junot, Marie-Aline Charles, A. Forhan, François Fenaille, Florence Castelli, Barbara Heude, Service de Pharmacologie et d'Immunoanalyse (SPI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Université Paris Saclay (COmUE), Université Sorbonne Paris Cité (COMUE) (USPC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Fondation pour la Recherche Medicale (FRM), French Ministry of Research: Federative Research Institutes and Cohort Program, INSERM Human Nutrition National Research Program, and Diabetes National Research
Subjects: eden mother-child cohort, [SDV]Life Sciences [q-bio], Immunology, Immunoglobulins, Mothers, Physiology, Cohort Studies, Atopy, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Immune system, Pregnancy, early breastmilk, Food allergy, growth factors, Humans, Immunology and Allergy, Medicine, Prospective Studies, 030212 general & internal medicine, 2. Zero hunger, food allergy, Milk, Human, biology, Gut barrier, business.industry, Infant, Newborn, immune factors, medicine.disease, 3. Good health, 030228 respiratory system, Pediatrics, Perinatology and Child Health, biology.protein, Cytokines, Intercellular Signaling Peptides and Proteins, Female, France, Antibody, business, Birth cohort, Food Hypersensitivity, Medical doctor
Abstract: International audience; Background Breastmilk (BM) may participate in driving gut barrier function and immunity in the neonate. We analyzed immune and growth factor concentrations in early BM and their association with maternal/environmental characteristics and with food allergy (FA) in childhood. Methods One BM sample was collected in maternity from some mothers in the EDEN birth cohort (n = 2002 mother-child dyads). A random selection was performed among available samples (subcohort, n = 272), for which all deliveries were full-term, various maternal/environmental characteristics were recorded, and parents answered yearly the question "Has a medical doctor diagnosed a FA in your child?" (26 parent-reported FA cases). Only samples collected between day 2 and day 6 post-partum were considered for descriptive analysis (n = 263). Samples for all other FA cases available were added to the subcohort (46 additional cases; "casecohort" design). Fifty cytokines, antibodies, and growth factor concentrations were determined using multiplexed kits and analyzed using robust statistical procedures. Results BM components exhibited wide concentration ranges and global day-to-day variation. Different clusters of correlated factors appeared, with components from the main cluster related to maternal diet during pregnancy. Primiparity was positively associated with eleven other components, whereas other factors (eg, maternal atopy and smoking) were related to fewer components. Finally, the casecohort design highlighted a positive association between CXCL10, TNF beta, and IL-2 concentrations and reported FA in childhood. Conclusion Beyond the unique description of early BM composition, we show that immune information transmitted to the neonate is related to various maternal factors and identified components associated with FA diagnosis in childhood.
Published: 2019

9. Mitochondrial metabolism supports resistance to IDH mutant inhibitors in acute myeloid leukemia

Author: Lara Gales, Camille Montersino, Marc Conti, Pierre Bories, Courtney D. DiNardo, Brandon Nicolay, Fabien Jourdan, Nicolas Broin, Mohsen Hosseini, Guillaume Cognet, Yves Gibon, Marie Sabatier, Tony Kaoma, Marina Konopleva, Lucille Stuani, Mathilde Gotanègre, Christian Recher, Laurent Fernando, Vera Pancaldi, Nathalie Poupin, Estelle Saland, Jean-Emmanuel Sarry, Joseph R. Marszalek, Andrei Turtoi, Thomas Farge, Feng Wang, Yves Collette, Laurent Le Cam, Madi Y. Cissé, Cédric Cassan, Alexis Hucteau, Claudie Bosc, Natalia Baran, Sebastien Ronseaux, Aliki Zavoriti, François Fenaille, Florence Castelli, Laetitia K. Linares, Evgenia Turtoi, Emeline Chu-Van, Martin Carroll, Pierre-Luc Mouchel, Mary A. Selak, Guillaume Cazals, Emeline Boet, Rémy Castellano, Floriant Bellvert, Norbert Vey, Clément Larrue, Koichi Takahashi, Ambrine Sahal, Sylvain Loric, Jean-Charles Portais, Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX), ToxAlim (ToxAlim), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier (IRCM - U1194 Inserm - UM), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MD Anderson Cancer Center [Houston], The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Luxembourg Institute of Health (LIH), Biologie du fruit et pathologie (BFP), Université de Bordeaux (UB)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), University of Pennsylvania, Université de Montpellier (UM), Réseau régional de cancérologie Onco-Occitanie, Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Agios Pharmaceuticals, ANR-11-PHUC-0001,CAPTOR,Cancer et Pharmacologie : Projet de Toulouse-Oncopole et de sa Région(2011), ANR-11-LABX-0068,TOUCAN,Analyse intégrée de la résistance dans les cancers hématologiques(2011), ANR-11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation(2011), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Aix Marseille Université (AMU), Pathologies biliaires, fibrose et cancer du foie [CHU Saint-Antoine], Centre de Recherche Saint-Antoine (CRSA), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), CHU Toulouse [Toulouse]-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), University of Pennsylvania [Philadelphia], Laboratoire de Mesures Physiques, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Toulouse [Toulouse]-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Barcelona Supercomputing Center - Centro Nacional de Supercomputacion (BSC - CNS), STROMALab, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Etablissement Français du Sang-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherche Saint-Antoine (CR Saint-Antoine), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Saint-Antoine [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Saint-Antoine [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), collette, yves, Pôle hospitalier Universitaire Cancer (PHUC) - Cancer et Pharmacologie : Projet de Toulouse-Oncopole et de sa Région - - CAPTOR2011 - ANR-11-PHUC-0001 - PHUC - VALID, Analyse intégrée de la résistance dans les cancers hématologiques - - TOUCAN2011 - ANR-11-LABX-0068 - LABX - VALID, and Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation - - METABOHUB2011 - ANR-11-INBS-0010 - INBS - VALID
Subjects: Pyridines, [SDV]Life Sciences [q-bio], Mutant, Aminopyridines, Mice, SCID, Mitochondrion, medicine.disease_cause, Oxidative Phosphorylation, Epigenesis, Genetic, 0302 clinical medicine, Piperidines, Mice, Inbred NOD, hemic and lymphatic diseases, Immunology and Allergy, Enzyme Inhibitors, Mice, Knockout, 0303 health sciences, Mutation, Oxadiazoles, Chemistry, Triazines, Myeloid leukemia, Isocitrate Dehydrogenase, 3. Good health, Mitochondria, [SDV] Life Sciences [q-bio], Isoenzymes, Leukemia, Leukemia, Myeloid, 030220 oncology & carcinogenesis, Doxycycline, Acute Disease, Immunology, Glycine, HL-60 Cells, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, Article, 03 medical and health sciences, Cell Line, Tumor, medicine, Animals, Humans, Epigenetics, Protein kinase B, 030304 developmental biology, medicine.disease, Xenograft Model Antitumor Assays, Leukemia & Lymphoma, Metabolism, Drug Resistance, Neoplasm, Cancer cell, Cancer research
Abstract: Stuani et al. demonstrate that IDH mutant AML cells display an enhanced mitochondrial phenotype, which is not reversed by IDH mutant inhibitors. This study provides a scientific rationale for combinatory mitochondrial-targeted therapies to treat IDH mutant AML patients, especially those unresponsive to or relapsing from IDH mutant inhibitors., Mutations in IDH induce epigenetic and transcriptional reprogramming, differentiation bias, and susceptibility to mitochondrial inhibitors in cancer cells. Here, we first show that cell lines, PDXs, and patients with acute myeloid leukemia (AML) harboring an IDH mutation displayed an enhanced mitochondrial oxidative metabolism. Along with an increase in TCA cycle intermediates, this AML-specific metabolic behavior mechanistically occurred through the increase in electron transport chain complex I activity, mitochondrial respiration, and methylation-driven CEBPα-induced fatty acid β-oxidation of IDH1 mutant cells. While IDH1 mutant inhibitor reduced 2-HG oncometabolite and CEBPα methylation, it failed to reverse FAO and OxPHOS. These mitochondrial activities were maintained through the inhibition of Akt and enhanced activation of peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1 PGC1α upon IDH1 mutant inhibitor. Accordingly, OxPHOS inhibitors improved anti-AML efficacy of IDH mutant inhibitors in vivo. This work provides a scientific rationale for combinatory mitochondrial-targeted therapies to treat IDH mutant AML patients, especially those unresponsive to or relapsing from IDH mutant inhibitors., Graphical Abstract
Published: 2021

10. The Adipose Microenvironment Dysregulates the Mammary Myoepithelial Cells and Could Participate to the Progression of Breast Cancer

Author: François Fenaille, Caroline Decombat, Marion Vermerie, Florence Castelli, Charles Dumontet, Adrien Rossary, Laetitia Delort, Juliette Cholet, Céline Auxenfans, Florence Caldefie-Chezet, Unité de Nutrition Humaine (UNH), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA), Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (UNICANCER/CRCL), Centre Léon Bérard [Lyon]-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut des Sciences du Vivant Frédéric JOLIOT (JOLIOT), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Banque de tissus et de cellules, Hôpital Edouard Herriot [CHU - HCL], Hospices Civils de Lyon (HCL)-Hospices Civils de Lyon (HCL), and Rossary, Adrien
Subjects: 0301 basic medicine, obesity, Cell type, mature adipocytes, Adipose tissue, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, Inflammation, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Biology, myoepithelial cells, human adipose stem cells, Cell and Developmental Biology, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Breast cancer, [SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer, [SDV.BDD] Life Sciences [q-bio]/Development Biology, medicine, [SDV.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, lcsh:QH301-705.5, [SDV.BDD]Life Sciences [q-bio]/Development Biology, Original Research, miRNA, Myoepithelial cell, Cancer, Cell Biology, medicine.disease, metabolomics, 3. Good health, breast cancer progression, 030104 developmental biology, lcsh:Biology (General), 030220 oncology & carcinogenesis, Cancer cell, Cancer research, medicine.symptom, Stem cell, Developmental Biology
Abstract: Breast cancer is the most common cancer among women worldwide. Overweight and obesity are now recognized as established risk factors for this pathology in postmenopausal women. These conditions are also believed to be responsible for higher recurrence and mortality rates. Reciprocal interactions have been described between adipose and cancer cells. An adipose microenvironment favors a greater proliferation of cancer cells, their invasion and even resistance to anti-cancer treatments. In addition, the chronic low-grade inflammation observed in obese individuals is believed to amplify these processes. Among the cell types present in the breast, myoepithelial cells (MECs), located at the interface of the epithelial cells and the stroma, are considered “tumor suppressor” cells. During the transition from ductal carcinomain situto invasive cancer, disorganization or even the disappearance of MECs is observed, thereby enhancing the ability of the cancer cells to migrate. As the adipose microenvironment is now considered as a central actor in the progression of breast cancer, our objective was to evaluate if it could be involved in MEC functional modifications, leading to the transition ofin situto invasive carcinoma, particularly in obese patients. Through a co-culture model, we investigated the impact of human adipose stem cells from women of normal weight and obese women, differentiated or not into mature adipocytes, on the functionality of the MECs by measuring changes in viability, apoptosis, gene, and miRNA expressions. We found that adipose cells (precursors and differentiated adipocytes) could decrease the viability of the MECs, regardless of the original BMI. The adipose cells could also disrupt the expression of the genes involved in the maintenance of the extracellular matrix and to amplify the expression of leptin and inflammatory markers. miR-122-5p and miR-132-3p could also be considered as targets for adipose cells. The metabolite analyses revealed specific profiles that may be involved in the growth of neoplastic cells. All of these perturbations could thus be responsible for the loss of tumor suppressor status of MECs and promote the transition fromin situto invasive carcinoma.
Published: 2021
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11. Arginine-selective modulation of the lysosomal transporter PQLC2 through a gate-tuning mechanism

Author: Xavier Leray, Rossella Conti, Michael Pusch, Bruno Gasnier, Anselm A. Zdebik, François Fenaille, Florence Castelli, Yan Li, Cécile Debacker, Saints-Pères Paris Institute for Neurosciences (SPPIN - UMR 8003), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), University College of London [London] (UCL), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Istituto di BioFisica [Palermo] (IBF), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), This work was supported by the Cystinosis Research Foundation (Grant Nos. CRFS-2014-004 and CRFF-2016-005 to B.G.) and by the French Agence Nationale de la Recherche (ANR) (Grant No. ANR-18-CE11-0009-01 to B.G.)., ANR-18-CE11-0009,LYSOTRANS,Dynamique des transporteurs lysosomaux d'acides aminés(2018), Université de Paris (UP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)
Subjects: Patch-Clamp Techniques, Arginine, Xenopus, Intracellular pH, [SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology, [SDV.BC.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC], Xenopus Proteins, 03 medical and health sciences, Cytosol, Lysosome, medicine, Animals, Humans, Uniporter, Electrochemical gradient, 030304 developmental biology, chemistry.chemical_classification, 0303 health sciences, Multidisciplinary, Lysine, 030302 biochemistry & molecular biology, PQLC2, Biological Sciences, nutrient signaling, Organelle membrane, Amino acid, [SDV.BBM.BP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biophysics, Kinetics, Biophysics and Computational Biology, HEK293 Cells, medicine.anatomical_structure, chemistry, transporter, arginine-sensing, gating, Oocytes, Commentary, Biophysics, lysosome, Amino Acid Transport Systems, Basic, Female, Lysosomes, Arginine binding, amino acid
Abstract: Significance Lysosomes degrade and recycle cell components and integrate environmental and intracellular cues to regulate cell growth, metabolism, and autophagy. The lysosomal transporter PQLC2 exports cationic amino acids from lysosomes, and under amino acid starvation, it recruits to lysosomes a signaling complex implicated in neurological diseases. In this study, we show that PQLC2 transport activity is uncoupled from the lysosomal pH gradient and other ion gradients and that it is selectively modulated by arginine through a trans-inhibition mechanism. Kinetic modeling suggests that arginine accelerates the closing of its cytosolic gate. We propose a signaling model in which PQLC2 transduces the nutrient status to its cognate complex through opposing effects of lysosomal membrane potential and cytosolic arginine on its conformational state., Lysosomes degrade excess or damaged cellular components and recycle their building blocks through membrane transporters. They also act as nutrient-sensing signaling hubs to coordinate cell responses. The membrane protein PQ-loop repeat-containing protein 2 (PQLC2; “picklock two”) is implicated in both functions, as it exports cationic amino acids from lysosomes and serves as a receptor and amino acid sensor to recruit the C9orf72/SMCR8/WDR41 complex to lysosomes upon nutrient starvation. Its transport activity is essential for drug treatment of the rare disease cystinosis. Here, we quantitatively studied PQLC2 transport activity using electrophysiological and biochemical methods. Charge/substrate ratio, intracellular pH, and reversal potential measurements showed that it operates in a uniporter mode. Thus, PQLC2 is uncoupled from the steep lysosomal proton gradient, unlike many lysosomal transporters, enabling bidirectional cationic amino acid transport across the organelle membrane. Surprisingly, the specific presence of arginine, but not other substrates (lysine, histidine), in the discharge (“trans”) compartment impaired PQLC2 transport. Kinetic modeling of the uniport cycle recapitulated the paradoxical substrate-yet-inhibitor behavior of arginine, assuming that bound arginine facilitates closing of the transporter’s cytosolic gate. Arginine binding may thus tune PQLC2 gating to control its conformation, suggesting a potential mechanism for nutrient signaling by PQLC2 to its interaction partners.
Published: 2021

12. Combinatory therapy targeting mitochondrial oxidative phosphorylation improves efficacy of IDH mutant inhibitors in acute myeloid leukemia

Author: Floriant Bellvert, Camille Montersino, Pierre-Luc Mouchel, Brandon Nicolay, Guillaume Cazals, Laurent Fernando, Nicolas Broin, Jean-Charles Portais, Joe Marszalek, Clément Larrue, Norbert Vey, Sebastien Ronseaux, Thomas Farge, Jean-Emmanuel Sarry, Andrei Turtoi, Aliki Zavoriti, Tony Kaoma, Courtney D. DiNardo, Emeline Chu-Van, Claudie Bosc, Guillaume Cognet, Rémy Castellano, Héléna Boutzen, Cédric Cassan, Claire Calmettes, Florence Castelli, Marie Sabatier, Arnaud Pigneux, Evgenia Turtoi, Yves Collette, Martin Carroll, Yves Gibon, Emeline Boet, Laetitia K. Linares, Mathilde Gotanègre, Francois Fenaille, Laurent Le Cam, Lara Gales, Marc Conti, Nathalie Poupin, Mary A. Selak, Lucille Stuani, Andrew Futreal, Christian Recher, Marina Konopleva, Feng Wang, Estelle Saland, Mohsen Hosseini, Audrey Bidet, Kiyomi Morita, Natalia Baran, Koichi Takahashi, Sylvain Loric, Pierre Bories, Fabien Jourdan, Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), The University of Texas M.D. Anderson Cancer Center [Houston], Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX), ToxAlim (ToxAlim), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Métabolomique et Fluxomique (MetaToul) (TBI-MetaToul), MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Aix Marseille Université (AMU), Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier (IRCM - U1194 Inserm - UM), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Luxembourg Institute of Health (LIH), Cellules Souches, Plasticité Cellulaire, Médecine Régénératrice et Immunothérapies (IRMB), Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Biologie du fruit et pathologie (BFP), Université de Bordeaux (UB)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut du Cancer de Montpellier (ICM), Department of Medicine, Division of Haematology–Oncology, University of Pennsylvania, University of Pennsylvania [Philadelphia], Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC), CHU Bordeaux [Bordeaux], Laboratoire de Mesures Physiques, Université de Montpellier (UM), Réseau régional de cancérologie Onco-Occitanie, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Agios Pharmaceuticals, MD Anderson Cancer Center [Houston], The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MetaToul FluxoMet (TBI-MetaToul), MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Toulouse Biotechnology Institute (TBI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut Paoli-Calmettes, Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), University of Pennsylvania, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Jourdan, Fabien, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Subjects: 0303 health sciences, IDH1, Chemistry, Mutant, Myeloid leukemia, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, Oxidative phosphorylation, 3. Good health, Citric acid cycle, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, [SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer, 030220 oncology & carcinogenesis, Cancer cell, Cancer research, Epigenetics, [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], Beta oxidation, [INFO.INFO-BI] Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], 030304 developmental biology
Abstract: Isocitrate dehydrogenases (IDH) are involved in redox control and central metabolism. Mutations in IDH induce epigenetic and transcriptional reprogramming, differentiation bias, BCL-2 dependence and susceptibility to mitochondrial inhibitors in cancer cells. Here we show that high sensitivity to mitochondrial oxidative phosphorylation (OxPHOS) inhibitors is due to an enhanced mitochondrial oxidative metabolism in cell lines, PDX and patients with acute myeloid leukemia (AML) harboring IDH mutation. Along with an increase in TCA cycle intermediates, this AML-specific metabolic behavior mechanistically occurs through the increase in methylation-driven CEBPα- and CPT1a-induced fatty acid oxidation, electron transport chain complex I activity and mitochondrial respiration in IDH1 mutant AML. Furthermore, an IDH mutant inhibitor that significantly and systematically reduces 2-HG oncometabolite transiently reverses mitochondrial FAO and OxPHOS gene signature and activities in patients who responded to the treatment and achieved the remission. However, at relapse or in patients who did not respond, IDH mutant inhibitor failed to block these mitochondrial properties. Accordingly, OxPHOS inhibitors such as IACS-010759 improve anti-AML efficacy of IDH mutant inhibitors alone and in combination with chemotherapyin vivo. This work provides a scientific rationale for combinatory mitochondrial-targeted therapies to treat IDH mutant-positive AML patients, especially those unresponsive to or relapsing from IDH mutant-specific inhibitors.
Published: 2020

13. Suspect and non-targeted screening of chemicals of emerging concern for human biomonitoring, environmental health studies and support to risk assessment: From promises to challenges and harmonisation issues

Author: Noelia Caballero-Casero, Martin Krauss, Robert Barouki, Jana Klánová, Jeroen Meijer, Marja H. Lamoree, Annelaure Damont, François Fenaille, Herbert Oberacher, Jean-Philippe Antignac, Bruno Le Bizec, Jelle Vlaanderen, Denis Sarigiannis, Mariane Pourchet, Elliott J. Price, Laurent Debrauwer, Adrian Covaci, Laboratoire d'étude des Résidus et Contaminants dans les Aliments (LABERCA), Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Analyse de Xénobiotiques, Identification, Métabolisme (E20 Metatoul-AXIOM), MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-ToxAlim (ToxAlim), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Masaryk University [Brno] (MUNI), Toxicological Center, University of Antwerp (UA)-Partenaires IRSTEA, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Institute of Legal Medicine, Innsbruck Medical University [Austria] (IMU), Vrije Universiteit Amsterdam [Amsterdam] (VU), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Institute for Risk Assessment Sciences [Utrecht, The Netherlands] (IRAS), Utrecht University [Utrecht], Helmholtz Zentrum für Umweltforschung = Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ), Aristotle University of Thessaloniki, Toxicité environnementale, cibles thérapeutiques, signalisation cellulaire (T3S - UMR_S 1124), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), The authors thank the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme HBM4EU under Grant Agreement No. 733032 for its financial support, as well as the Region pays de la Loire, France for its co-funding of the M.P. E.P. acknowledges support from the Czech Operational Programme Research, Development and Education - Project, European Project: 733032, E&H: Environmental Chemistry and Toxicology, AIMMS, LESUR, Hélène, European Union's Horizon 2020 research and innovation programme - 733032 - INCOMING, École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Metatoul AXIOM (E20 ), MetaboHUB-MetaToul, Innsbruck Medical University = Medizinische Universität Innsbruck (IMU), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-ToxAlim (ToxAlim), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Subjects: Non targeted, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Computer science, [SDV]Life Sciences [q-bio], 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, High resolution mass spectrometry, SDG 3 - Good Health and Well-being, Environmental health, Biomonitoring, Chemical of emerging concern, Metabolites, Humans, Profiling (information science), [SDV.EE.SANT] Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Health, Biology, lcsh:Environmental sciences, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, lcsh:GE1-350, [SDV.EE.SANT]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Health, Warning system, business.industry, Non-targeted screening, Environmental Exposure, Suspect screening, Food safety, [SDV] Life Sciences [q-bio], [SDV.TOX] Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Chemistry, Workflow, 13. Climate action, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Environmental Pollutants, Suspect, business, Risk assessment, Environmental Health, Biological Monitoring, Chromatography, Liquid, Environmental Monitoring
Abstract: Large-scale suspect and non-targeted screening approaches based on high-resolution mass spectrometry (HRMS) are today available for chemical profiling and holistic characterisation of biological samples. These advanced techniques allow the simultaneous detection of a large number of chemical features, including markers of human chemical exposure. Such markers are of interest for biomonitoring, environmental health studies and support to risk assessment. Furthermore, these screening approaches have the promising capability to detect chemicals of emerging concern (CECs), document the extent of human chemical exposure, generate new research hypotheses and provide early warning support to policy. Whilst of growing importance in the environment and food safety areas, respectively, CECs remain poorly addressed in the field of human biomonitoring. This shortfall is due to several scientific and methodological reasons, including a global lack of harmonisation. In this context, the main aim of this paper is to present an overview of the basic principles, promises and challenges of suspect and non-targeted screening approaches applied to human samples as this specific field introduce major specificities compared to other fields. Focused on liquid chromatography coupled to HRMS-based data acquisition methods, this overview addresses all steps of these new analytical workflows. Beyond this general picture, the main activities carried out on this topic within the particular framework of the European Human Biomonitoring initiative (project HBM4EU, 2017-2021) are described, with an emphasis on harmonisation measures.
Published: 2020

14. Differential Effects of Post-Weaning Diet and Maternal Obesity on Mouse Liver and Brain Metabolomes

Author: Christine Baly, Hélène Jammes, Delphine Rousseau-Ralliard, Luc Jouneau, Alexandre Seyer, Etienne A. Thévenot, Sofiane Safi-Stibler, Anne Gabory, Mélanie Jouin, Biologie de la Reproduction, Environnement, Epigénétique & Développement (BREED), École nationale vétérinaire - Alfort (ENVA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), École nationale vétérinaire - Alfort (ENVA), Collège Doctoral, Sorbonne Université (SU), Laboratoire Sciences des Données et de la Décision (LS2D), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MedDay Pharmaceuticals, FCA 13T1 - Ministère de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation, MESRI, Fondation Coeur et Artères FCA 13T1- French National Research Institute for Agriculture, Food and Environment (INRAE, Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement), through the AlimH 'omics' program 2016 - Ministry of Research, France, École nationale vétérinaire d'Alfort (ENVA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), École nationale vétérinaire d'Alfort (ENVA), Collège doctoral [Sorbonne universités], Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: 0301 basic medicine, Male, obesity, Physiology, Energy homeostasis, Obesity, Maternal, 0302 clinical medicine, Weight loss, Pregnancy, Homeostasis, Anserine, Maternal-Fetal Exchange, Nutrition and Dietetics, 3-Hydroxybutyric Acid, DOHaD, Brain, metabolomics, high-fat diet, Hypothalamus, Statistical analysis, Prenatal Exposure Delayed Effects, Metabolome, Female, medicine.symptom, lcsh:Nutrition. Foods and food supply, Offspring, lcsh:TX341-641, Weaning, Biology, Deoxyglucose, liver, Article, 03 medical and health sciences, Metabolomics, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], medicine, Animals, Lysine, Maternal Nutritional Physiological Phenomena, medicine.disease, Obesity, Diet, Mice, Inbred C57BL, Metabolic pathway, 030104 developmental biology, weight loss, Energy Metabolism, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition, 030217 neurology & neurosurgery, Food Science
Abstract: Nutritional changes during developmental windows are of particular concern in offspring metabolic disease. Questions are emerging concerning the role of maternal weight changes before conception, particularly for weight loss, in the development of diet-related disorders. Understanding the physiological pathways affected by the maternal trajectories in the offspring is therefore essential, but a broad overview is still lacking. We recently reported both metabolic and behavioral negative outcomes in offspring born to obese or weight-loss mothers and fed a control of high-fat diet, suggesting long-term modeling of metabolic pathways needing to be further characterized. Using non-targeted LC&ndash, HRMS, we investigated the impact of maternal and post-weaning metabolic status on the adult male offspring&rsquo, s metabolome in three tissues involved in energy homeostasis: liver, hypothalamus and olfactory bulb. We showed that post-weaning diet interfered with the abundance of several metabolites, including 1,5-anhydroglucitol, saccharopine and &beta, hydroxybutyrate, differential in the three tissues. Moreover, maternal diet had a unique impact on the abundance of two metabolites in the liver. Particularly, anserine abundance, lowered by maternal obesity, was normalized by a preconceptional weight loss, whatever the post-weaning diet. This study is the first to identify a programming long-term effect of maternal preconception obesity on the offspring metabolome.
Published: 2020

15. Development of a Mass Spectrometry Imaging Method for Detecting and Mapping Graphene Oxide Nanoparticles in Rodent Tissues

Author: Benoit Colsch, François Fenaille, Antoine Sallustrau, Nathalie Fresneau, Dominique Georgin, Stéphane Campidelli, Hélène Cazier, Jean-Claude Tabet, Mathieu Pinault, Vincent Dive, Christophe Junot, Carole Malgorn, Frédéric Taran, Céline Chollet, Martine Mayne, Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), 785219, H2020 Future and Emerging Technologies, ANR-11-INBS-0010, Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives, Laboratoire des Maladies Neurodégénératives - UMR 9199 (LMN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Service MIRCEN (MIRCEN), Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences (LICSEN), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service de Chimie Bio-Organique et de Marquage (SCBM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synthèse, Structure et Fonction de Molécules Bioactives (SSFMB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA), Département d'Ingénierie et Etudes des Protéines, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Institut de Biologie et de Technologies de Saclay (IBITECS), and Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Biodistribution, Calibration curve, Oxide, Analytical chemistry, Nanoparticle, mass spectrometry imaging, 010402 general chemistry, Mass spectrometry, 01 natural sciences, Mass spectrometry imaging, law.invention, chemistry.chemical_compound, Mice, Structural Biology, law, Animals, Lung, Spectroscopy, Mice, Inbred BALB C, Graphene, 010401 analytical chemistry, graphene, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Orders of magnitude (mass), quantification, 0104 chemical sciences, laser desorption ionization mass spectrometry, chemistry, Liver, Spectrometry, Mass, Matrix-Assisted Laser Desorption-Ionization, Nanoparticles, Female, Graphite
Abstract: International audience; Graphene-based nanoparticles are continuously being developed for biomedical applications, and their use raises concerns about their environmental and biological impact. In the literature, some imaging techniques based on fluorescence and radioimaging have been used to explore their fate . Here, we report on the use of label-free mass spectrometry and mass spectrometry imaging (MSI) for graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO) analyses in rodent tissues. Thereby, we extend previous work by focusing on practical questions to obtain reliable and meaningful images. Specific radical anionic carbon clusters ranging from C to C were observed for both GO and rGO species, with a base peak at / 72 under negative laser desorption ionization mass spectrometry (LDI-MS) conditions. Extension to an LDI-MSI method was then performed, thus enabling the efficient detection of GO nanoparticles in lung tissue sections of previously exposed mice. The possibility of quantifying those nanoparticles on tissue sections has also been investigated. Two different ways of building calibration curves (i.e., GO suspensions spotted on tissue sections, or added to lung tissue homogenates) were evaluated and returned similar results, with linear dynamic concentration ranges over at least 2 orders of magnitude. Moreover, intra- and inter-day precision studies have been assessed, with relative standard deviation below 25% for each concentration point of a calibration curve. In conclusion, our study confirms that LDI-MSI is a relevant approach for biodistribution studies of carbon-based nanoparticles, as quantification can be achieved, provided that nanoparticle suspension and manufacturing are carefully controlled.
Published: 2020

16. INPUT OF DEEP PHENOTYPING IN THE METABOLIC SYNDROME STRATIFICATION

Author: Monnerie, Stéphanie, Pétéra, Mélanie, Canlet, Cécile, Castelli, Florence, Colsch, Benoit, Fenaille, Francois, Joly, Charlotte, Jourdan, Fabien, Lenuzza, Natacha, Lyan, Bernard, Martin, Jean-Francois, Migné, Carole, Morais, José A, Poupin, Nathalie, Vinson, Florence, Thevenot, Etienne, Junot, Christophe, Gaudreau, Pierrette, Comte, Blandine, Pujos-Guillot, Estelle, Unité de Nutrition Humaine - Clermont Auvergne (UNH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Plateforme d’Exploration du Métabolisme, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), ToxAlim (ToxAlim), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), MetaboHUB, Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), Institut National de Recherche en Agriculture, Alimentation et Environnement (INRAE), Université Paris Saclay (COMUE), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Division de Gériatrie, Centre de recherche du Centre universitaire de santé McGill, McGill University, Département de médecine, Centre de Recherche du Centre hospitalier de l’Université de Montréal, Université de Montréal (UdeM), Unité de Nutrition Humaine (UNH), Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Plateforme Exploration du Métabolisme (PFEM), MetaboHUB-Clermont, MetaboHUB-MetaboHUB-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-MetaboHUB-Clermont, MetaboHUB-MetaboHUB, MetaToul AXIOM (E20), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Laboratoire Sciences des Données et de la Décision (LS2D), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, McGill University = Université McGill [Montréal, Canada], Centre de Recherche du Centre Hospitalier de l’Université de Montréal (CR CHUM), Centre Hospitalier de l'Université de Montréal (CHUM), Université de Montréal (UdeM)-Université de Montréal (UdeM)-Centre Hospitalier de l'Université de Montréal (CHUM), Université de Montréal (UdeM)-Université de Montréal (UdeM), Analyse de Xénobiotiques, Identification, Métabolisme (E20 Metatoul-AXIOM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Plateforme d'Exploration du Métabolisme PFEM, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaToul-MetaboHUB, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [SDV.OT]Life Sciences [q-bio]/Other [q-bio.OT], [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry
Abstract: IntroductionMetabolic syndrome (MetS), defined as a cluster of cardiometabolic factors, is a public health challenge because of its growing prevalence. In the context of personalized medicine, new tools are necessary to bring additional knowledge about MetS etiology, better stratify populations and customise strategies for prevention. The objective of this study was to characterize the MetS phenotypic spectrum using complementary untargeted metabolomics platforms (HRMS, RMN).Technological and methodological innovationA case-control study was designed within the Quebec NuAge cohort1. Six complementary untargetedmetabolomic/lipidomic approaches were performed on serum samples collected at recruitment and 3 years later. Procedures were set up to guaranty the inter-laboratory standardisation from sample preparation to data processing, performed using reproducible online Galaxy workflows. A full feature selection strategy was developed to build a comprehensive molecular MetS signature, stable over time.Results and impactA wide range of metabolites (lipids, carbohydrates, amino-acids, peptides…) reflecting subject stability and providing new insights about underlying mechanisms, were found to be modulated. An optimized reduced signature was proposed, allowing good prediction performances (12% misclassification, AUC=0.95, CI:[0.92-0.98]). These results demonstrated the interest of a multidimensional molecular phenotyping as part of the next generation of medicine tools in the frame of noncommunicable diseases.References[1] Gaudreau P et al., 2007. Rejuvenation Res.10(3):377-386.
Published: 2020

17. Correction: Alexandre-Gouabau et al. 'Comprehensive Preterm Breast Milk Metabotype Associated with Optimal Infant Early Growth Pattern', Nutrients, 2019, 11, 528

Author: Anne-Lise Royer, Agnès David-Sochard, Dominique Darmaun, Yann Guitton, Jean-Christophe Rozé, Thomas Moyon, Sophie Cholet, Hélène Billard, François Fenaille, Clair-Yves Boquien, Marie-Cécile Alexandre-Gouabau, Physiopathologie des Adaptations Nutritionnelles (PhAN), Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Laboratoire d'étude des Résidus et Contaminants dans les Aliments (LABERCA), Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Alexandre-Gouabau, Marie Cécile
Subjects: Adult, Male, 030309 nutrition & dietetics, Physiology, 030209 endocrinology & metabolism, lcsh:TX341-641, Breast milk, Biology, Article, preterm infant, Cohort Studies, 03 medical and health sciences, lipidome, 0302 clinical medicine, Nutrient, Child Development, growth trajectory, breast milk metabolome, Humans, Metabolomics, glycome, Food and Nutrition, Infant Nutritional Physiological Phenomena, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0303 health sciences, Nutrition and Dietetics, Milk, Human, Correction, Infant, Lipid Metabolism, n/a, free amino acid, Alimentation et Nutrition, Carbohydrate Metabolism, Female, lcsh:Nutrition. Foods and food supply, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition, Infant, Premature, Food Science
Abstract: Early nutrition impacts preterm infant early growth rate and brain development but can have long lasting effects as well. Although human milk is the gold standard for feeding new born full-term and preterm infants, little is known about the effects of its bioactive compounds on breastfed preterm infants’ growth outcomes. This study aims to determine whether breast milk metabolome, glycome, lipidome, and free-amino acids profiles analyzed by liquid chromatography-mass spectrometry had any impact on the early growth pattern of preterm infants. The study population consisted of the top tercile-Z score change in their weight between birth and hospital discharge (“faster grow”, n = 11) and lowest tercile (“slower grow”, n = 15) from a cohort of 138 premature infants (27–34 weeks gestation). This holistic approach combined with stringent clustering or classification statistical methods aims to discriminate groups of milks phenotype and identify specific metabolites associated with early growth of preterm infants. Their predictive reliability as biomarkers of infant growth was assessed using multiple linear regression and taking into account confounding clinical factors. Breast-milk associated with fast growth contained more branched-chain and insulino-trophic amino acid, lacto-N-fucopentaose, choline, and hydroxybutyrate, pointing to the critical role of energy utilization, protein synthesis, oxidative status, and gut epithelial cell maturity in prematurity.
Published: 2020

18. Multi-omic analysis of gametogenesis reveals a novel signature at the promoters and distal enhancers of active genes

Author: Christophe Battail, Sylvie Kieffer-Jaquinod, Laila El Khattabi, Melina Blanco, Sara El Kennani, Anne-Marie Hesse, Samuel Terrier, François Fenaille, Delphine Pflieger, Emmanuelle Lastrucci, Annelaure Damont, Sophie Chantalat, Jérôme Govin, Christophe Bruley, Mathilde Louwagie, Côme Ialy-Radio, Marion Crespo, Julie Cocquet, Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institute for Advanced Biosciences / Institut pour l'Avancée des Biosciences (Grenoble) (IAB), Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang - Auvergne-Rhône-Alpes (EFS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Université Paris-Saclay, Institut de Biosciences et de Biotechnologies de Grenoble (ex-IRTSV) (BIG), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), ANR-17-CE12-0004,CHROMATOZOA,(Dé)régulation génique et chromatinienne pendant la spermiogénèse: acteurs & conséquences sur la descendance(2017), and PFLIEGER, Delphine
Subjects: Male, Proteomics, Transcription, Genetic, AcademicSubjects/SCI00010, Data Resources and Analyses, Biology, Epigenesis, Genetic, Histones, 03 medical and health sciences, Histone H3, 0302 clinical medicine, Acetyl Coenzyme A, Yeasts, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Genetics, Animals, Metabolomics, Histone code, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Promoter Regions, Genetic, Spermatogenesis, Enhancer, [SDV.BBM.BC] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], 030304 developmental biology, Regulation of gene expression, 0303 health sciences, Lysine, Acetylation, Genomics, Biological Evolution, Cell biology, Chromatin, Histone Code, Mice, Inbred C57BL, Enhancer Elements, Genetic, Histone, CTCF, Crotonates, biology.protein, [SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Acyl Coenzyme A, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract: Epigenetic regulation of gene expression is tightly controlled by the dynamic modification of histones by chemical groups, the diversity of which has largely expanded over the past decade with the discovery of lysine acylations, catalyzed from acyl-coenzymes A. We investigated the dynamics of lysine acetylation and crotonylation on histones H3 and H4 during mouse spermatogenesis. Lysine crotonylation appeared to be of significant abundance compared to acetylation, particularly on Lys27 of histone H3 (H3K27cr) that accumulates in sperm in a cleaved form of H3. We identified the genomic localization of H3K27cr and studied its effects on transcription compared to the classical active mark H3K27ac at promoters and distal enhancers. The presence of both marks was strongly associated with highest gene expression. Assessment of their co-localization with transcription regulators (SLY, SOX30) and chromatin-binding proteins (BRD4, BRDT, BORIS and CTCF) indicated systematic highest binding when both active marks were present and different selective binding when present alone at chromatin. H3K27cr and H3K27ac finally mark the building of some sperm super-enhancers. This integrated analysis of omics data provides an unprecedented level of understanding of gene expression regulation by H3K27cr in comparison to H3K27ac, and reveals both synergistic and specific actions of each histone modification.
Published: 2020

19. Gout and pseudo-gout-related crystals promote GLUT1-mediated glycolysis that governs NLRP3 and interleukin-1β activation on macrophages

Author: Yasmina Adimy, Christèle Combes, Hang-Korng Ea, Martine Cohen-Solal, Thomas Bardin, Jean-Pierre Riveline, Felix Renaudin, Lucie Orliaguet, Florence Castelli, Pascal Richette, Frédéric Lioté, François Fenaille, Nicolas Venteclef, Laure Campillo-Gimenez, Fawaz Alzaid, Aurélie Prignon, Aurélie Delvaux, Biologie de l'Os et du Cartilage : Régulations et Ciblages Thérapeutiques (BIOSCAR (UMR_S_1132 / U1132)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Paris (UP), Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S_1138 / U1138)), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université de Paris (UP), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Phénotypage du petit animal (UMS28), Sorbonne Université (SU), Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris Cité (UPCité), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and (OATAO), Open Archive Toulouse Archive Ouverte
Subjects: 0301 basic medicine, Gout, Glucose uptake, Matériaux, Interleukin-1beta, Immunology, Inflammation, Chondrocalcinosis, Oxidative phosphorylation, Pharmacology, Calcium Pyrophosphate, [SDV.IMM.II]Life Sciences [q-bio]/Immunology/Innate immunity, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Mice, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Rheumatology, NLR Family, Pyrin Domain-Containing 3 Protein, Animals, Humans, Immunology and Allergy, Medicine, Glycolysis, [SDV.IMM.II] Life Sciences [q-bio]/Immunology/Innate immunity, [SDV.MHEP.RSOA] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Rhumatology and musculoskeletal system, Glucose Transporter Type 1, biology, business.industry, Macrophages, Glucose transporter, Interleukin, Macrophage Activation, Uric Acid, 3. Good health, 030104 developmental biology, [SDV.MHEP.RSOA]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Rhumatology and musculoskeletal system, Anaerobic glycolysis, 030220 oncology & carcinogenesis, biology.protein, GLUT1, medicine.symptom, business
Abstract: ObjectiveMacrophage activation by monosodium urate (MSU) and calcium pyrophosphate (CPP) crystals mediates an interleukin (IL)-1β-dependent inflammation during gout and pseudo-gout flare, respectively. Since metabolic reprogramming of macrophages goes along with inflammatory responses dependently on stimuli and tissue environment, we aimed to decipher the role of glycolysis and oxidative phosphorylation in the IL-1β-induced microcrystal response.MethodsBriefly, an in vitro study (metabolomics and real-time extracellular flux analysis) on MSU and CPP crystal-stimulated macrophages was performed to demonstrate the metabolic phenotype of macrophages. Then, the role of aerobic glycolysis in IL-1β production was evaluated, as well in vitro as in vivo using 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography imaging and glucose uptake assay, and molecular approach of glucose transporter 1 (GLUT1) inhibition.ResultsWe observed that MSU and CPP crystals led to a metabolic rewiring toward the aerobic glycolysis pathway explained by an increase in GLUT1 plasma membrane expression and glucose uptake on macrophages. Also, neutrophils isolated from human synovial fluid during gout flare expressed GLUT1 at their plasma membrane more frequently than neutrophils isolated from bloodstream. Both glucose deprivation and treatment with either 2-deoxyglucose or GLUT1 inhibitor suppressed crystal-induced NLRP3 activation and IL-1β production, and microcrystal inflammation in vivo.ConclusionIn conclusion, we demonstrated that GLUT1-mediated glucose uptake is instrumental during the inflammatory IL-1β response induced by MSU and CPP crystals. These findings open new therapeutic paths to modulate crystal-related inflammation.
Published: 2020

20. Confirmation de biomarqueurs pour le pronostic du sepsis et développement de tests rapides

Author: Dubois, Christelle, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Etudes et de Recherches en Immunoanalyses (LERI), Université Paris Saclay (COmUE), François Becher, and Nathalie Morel
Subjects: Multiplexe, Mass spectrometry, Biomarqueur, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Sepsis, Quantification, ELISA, Biomarker, Spectrométrie de masse, Multiplex
Abstract: Sepsis is the 3rd leading cause of death in Western countries, with a mortality rate between 20 and 50% depending on the severity. The 'prediction' of the patient's clinical outcome is essential to establish the most appropriate treatment. Some inflammation or infection markers protein (CRP, procalcitonin) are cited for clinical follow-up of patients but lack specificity for sepsis. On the other hand, "omics" studies have generated lists of potential biomarkers of sepsis prognosis. However, none have yet been validated and/or confirmed based on the severity of the sepsis and the patient's fate. This requires access not only to fully characterized patient cohorts but also to robust and validated quantitative methods. Mass spectrometry provides a high level of specificity and high multiplex capacity and that would allow to confirm the interest of one or more of these proteins for sepsis prognosis. Immunological assays provide, in addition to sensitivity and specificity, a simple and rapid routine clinical implementation. First, a list of biomarkers identified with patient cohorts was established from the literature. Then, methods to quantify these candidate biomarkers were developed. On the one hand, we have been interested in quantifying calgranulins in plasma by developing ELISAs and mass spectrometry methods using bottom-up and top-down approaches. On the other hand, two multiplex quantification methods by mass spectrometry with and without immunopurification step according to protein concentrations have been developed to verify the relevance of the list of potential biomarkers. All these methods were applied to a cohort of 49 patients with septic shock; Le sepsis est la 3eme cause de mortalité dans les pays occidentaux, avec un taux de mortalité entre 20 et 50% selon la sévérité. La « prédiction » du devenir clinique du patient est essentielle pour établir le traitement le plus adéquat. Quelques protéines marqueurs de l'inflammation ou d'une infection (CRP, procalcitonine) sont citées pour le suivi des patients en clinique mais manquent de spécificité pour le sepsis. D'autre part, les études « omiques » ont permis de générer des listes de biomarqueurs potentiels du pronostic vital du sepsis. En revanche, aucun n'a encore été validé et/ou confirmé en fonction de la gravité du sepsis et du devenir du patient. Il faut pour cela accéder non seulement à des cohortes de patients parfaitement caractérisées et également disposer de méthodes quantitatives robustes et validées. La spectrométrie de masse apporte une capacité de spécificité et de multiplexage à haut niveau qui permettait de confirmer l'intérêt d'une ou plusieurs de ces protéines dans le cas du pronostic du sepsis. Les dosages immunologiques apportent quant à eux en plus de la sensibilité et de la spécificité, une mise en œuvre en routine clinique simple et rapide. Dans un premier temps, une liste de biomarqueurs identifiés avec des cohortes de patients a été établie d’après la littérature. Puis, des méthodes de quantification de ces biomarqueurs ont été développées. Nous nous sommes intéressés d’une part à quantifier les calgranulines dans le plasma en développant des ELISA et des méthodes de spectrométrie de masse par des approches bottom-up et top-down. D’autre part, deux méthodes de quantification multiplexes ont été développées par spectrométrie de masse avec et sans étape d’immunopurification en fonction des concentrations des protéines présentes dans le plasma afin de vérifier la pertinence de la liste de biomarqueurs potentiels. Toutes ces méthodes ont été appliquées à une cohorte de 49 patients atteints de choc septique.
Published: 2019

21. proFIA: a data preprocessing workflow for flow injection analysis coupled to high-resolution mass spectrometry

Author: Christophe Junot, Alexis Delabrière, Benoit Colsch, Etienne A. Thévenot, François Fenaille, Ulli Martin Hohenester, Laboratoire d'analyse des données et d'intelligence des systèmes (LADIS), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), ANR-11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation(2011), Laboratoire Outils d'Analyse des Données (LOAD), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA))
Subjects: 0301 basic medicine, ELECTROSPRAY-IONIZATION, Quantitative Biology - Quantitative Methods, Biochemistry, Workflow, Bioconductor, Software, IMPUTATION, Preprocessor, Imputation (statistics), Quantitative Methods (q-bio.QM), ADULT URINARY METABOLOME, Computer Science Applications, Computational Mathematics, Computational Theory and Mathematics, Feature (computer vision), Flow Injection Analysis, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, Signal processing, Statistics and Probability, Bioinformatics, Mass spectrometry MS, CHROMATOGRAPHY, BIOLOGY, spectrum analysis, HIGH-THROUGHPUT, CLASSIFICATION, modelling, 03 medical and health sciences, ELECTROSPRAY IONIZATION, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Metabolomics, Molecular Biology, Mass spectrometry, IDENTIFICATION, business.industry, Pattern recognition, LC-MS, Data set, 030104 developmental biology, FOS: Biological sciences, Table (database), Mathematical modeling, Data pre-processing, Artificial intelligence, [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], Signal processing algorithms, business, MATRIX
Abstract: Motivation: Flow Injection Analysis coupled to High-Resolution Mass Spectrometry (FIA-HRMS) is a promising approach for high-throughput metabolomics. FIA-HRMS data, however, cannot be preprocessed with current software tools which rely on liquid chromatography separation, or handle low resolution data only. Results: We thus developed the proFIA package, which implements a suite of innovative algorithms to preprocess FIA-HRMS raw files, and generates the table of peak intensities. The workflow consists of 3 steps: i) noise estimation, peak detection and quantification, ii) peak grouping across samples, and iii) missing value imputation. In addition, we have implemented a new indicator to quantify the potential alteration of the feature peak shape due to matrix effect. The preprocessing is fast (less than 15 s per file), and the value of the main parameters (ppm and dmz) can be easily inferred from the mass resolution of the instrument. Application to two metabolomics datasets (including spiked serum samples) showed high precision (96%) and recall (98%) compared with manual integration. These results demonstrate that proFIA achieves very efficient and robust detection and quantification of FIA-HRMS data, and opens new opportunities for high-throughput phenotyping. Availability: The proFIA software (as well as the plasFIA data set) is available as an R package on the Bioconductor repository (http://bioconductor.org/packages/proFIA), and as a Galaxy module on the Main Toolshed (https://toolshed.g2.bx.psu.edu/) and on the Workflow4Metabolomics online infrastructure (http://workflow4metabolomics.org). Contacts: alexis.delabriere@cea.fr and etienne.thevenot@cea.fr., Bioinformatics, Oxford University Press (OUP), 2017
Published: 2017

22. Supercritical fluid chromatography coupled to mass spectrometry for lipidomics

Author: Marie Méjean, Stéphanie Boutet-Mercey, Carlos Rincon, Juliette Jouhet, David Touboul, Laurent Laboureur, Céline Chollet, Benoit Colsch, François Fenaille, Institut de Chimie des Substances Naturelles (ICSN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut Jean-Pierre Bourgin (IJPB), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, LIPID, Physiologie cellulaire et végétale (LPCV), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), ANR-16-CE29-0002,Cap-SFC-MS,Chromatographie en phase supercritique capillaire couplée à la spectrométrie de masse (cap-SFC-MS) pour l'analyse de biomolécules(2016), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Subjects: MS coupling, Biosensing Techniques, Acetates, Mass spectrometry, 01 natural sciences, Limit of Detection, Tandem Mass Spectrometry, Lipidomics, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, untargeted analysis, Spectroscopy, Chromatography, Supercritical carbon dioxide, Chemistry, Elution, 010405 organic chemistry, supercritical fluid chromatography, 010401 analytical chemistry, Reproducibility of Results, Chromatography, Supercritical Fluid, Carbon Dioxide, Method development, Lipids, 0104 chemical sciences, Supercritical fluid chromatography, Solvents, lipidomics, method development
Abstract: International audience; Supercritical fluid chromatography (SFC) has experienced a particular revival in recent years thanks to the development of robust and efficient commercial systems. Because of its physico-chemical properties, supercritical carbon dioxide (CO2 ) mixed with cosolvents and additives is particularly suitable for SFC to allow the elution of compounds of different polarities and more particularly complex lipids. Hyphenation with mass spectrometry (MS) is increasingly described in the literature but still requires many further developments in order to be as user-friendly as coupling with liquid chromatography. The basic concepts of SFC and MS hyphenation will be first considered. Then a representative example of method development in lipidomics will be introduced. In conclusion, the challenges and future needs in this field of research will be discussed.
Published: 2019

23. Simultaneous quantification of tau and α-synuclein in cerebrospinal fluid by high-resolution mass spectrometry for differentiation of Lewy Body Dementia from Alzheimer's Disease and controls

Author: Arthur Viode, Marc Verny, Imen Benyounes, Bruno Dubois, François Fenaille, Foudil Lamari, François Becher, Christophe Junot, Stéphane Epelbaum, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay, Institut de la Mémoire et de la Maladie d'Alzheimer [Paris] (IM2A), Sorbonne Université (SU), Service de Biochimie Métabolique et Centre de Génétique moléculaire et chromosomique [CHU Pitié Salpêtrière], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université, Service de gériatrie [CHU Pitié-Salpêtrière], Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Service de Médecine Gériatrique [CHU Pitié-Salpêtrière], CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), and Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)
Subjects: Proteomics, Pathology, 02 engineering and technology, Tandem mass spectrometry, 01 natural sciences, Biochemistry, Analytical Chemistry, Cerebrospinal fluid, Tandem Mass Spectrometry, Diagnosis, Electrochemistry, Multiplex, Trypsin, Phosphorylation, Peptide sequence, Parkinsons-disease, Spectroscopy, Reveals, Serine Endopeptidases, 021001 nanoscience & nanotechnology, 3. Good health, alpha-Synuclein, Alzheimer's disease, 0210 nano-technology, Lewy Body Disease, medicine.medical_specialty, Cells, tau Proteins, Diagnosis, Differential, Alzheimer Disease, mental disorders, medicine, Environmental Chemistry, Dementia, [CHIM]Chemical Sciences, Humans, Amino Acid Sequence, Lewy body, Dementia with Lewy bodies, business.industry, Protein, 010401 analytical chemistry, Beta, medicine.disease, Peptide Fragments, 0104 chemical sciences, nervous system diseases, nervous system, Proteolysis, business, Peptides, Biomarkers, Chromatography, Liquid
Abstract: Tau and alpha-synuclein are central in several neurodegenerative diseases, including Alzheimer Disease (AD), Dementia with Lewy Bodies (DLB) and Parkinson Disease (PD). New analytical methods for precise quantification of cerebrospinal fluid (CSF) levels of both tau and alpha-synuclein are required to differentiate between dementias or monitor therapeutic responses. Notably, levels of total alpha-synuclein reported by ELISA are inconsistent among studies, impacted by antibody specificity or lack of standardization. Here, we report on the development and validation of a sensitive and robust mass spectrometry-based assay for the simultaneous quantification of tau and alpha-synuclein in CSF. The optimized workflow avoided any affinity reagents, and involved the combination of two enzymes, Glu-C and trypsin for optimal sequence coverage of alpha-synuclein acidic C-terminus. Up to 7 alpha-synuclein peptides were quantified, including the C-terminal peptide (132-140), resulting in a sequence coverage of 54% in CSF. The lower limits of quantification (LLOQ) ranged from 0.1 ng mL(-1) to 1 ng mL(-1) depending on the peptide. Regarding CSF tau, 4 peptides common to all isoforms were monitored, and LLOQ ranged from 0.5 ng mL(-1) to 0.75 ng mL(-1). The multiplex method was successfully applied to CSF samples from AD and DLB patients, two clinically overlapping neurodegenerative diseases. CSF alpha-synuclein levels were significantly lower in DLB patients compared to AD and controls. Moreover, tau and alpha-synuclein concentrations showed opposite trends in AD and DLB patients, suggesting the benefit of combining the two biomarkers for differentiation of DLB from AD and controls.
Published: 2019

24. Utilisation de la métabolomique pour l'étude de l'encéphalopathie hépatique et développement de nouvelles approches pour l'acquisition de données par spectrométrie de masse

Author: Barbier Saint Hilaire, Pierre, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Paris-Saclay, Christophe Junot, Université Paris Saclay (COmUE), and STAR, ABES
Subjects: Identification, Cohortes, [CHIM.ANAL] Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Metabolomics, [SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, [SDV.MHEP.HEG]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Hépatology and Gastroenterology, Spectrométrie de masse, [SDV.BBM.BM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, [SDV.MHEP.HEG] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Hépatology and Gastroenterology, Cohorts, Mass Spectrometry, Métabolomique
Abstract: Untargeted metabolomics aims at studying the whole metabolite content of biological media. This allows to assess phenotypic changes in these samples. In the frame of this work, a cohort of patients suffering from hepatic encephalopathy (HE) was studied using metabolomics, in association with lipidomics and glycomics. HE is a disease still poorly understood, but with high medical and social impact. This work, performed on cerebrospinal fluid and blood samples, demonstrates that HE is associated to an alteration of energy metabolism. Then, considering the limitations of metabolomics raised in our first study, we aim at developing new analytical chemistry methods for metabolomics. We demonstrate that the use of new instrument such as Orbitrap Fusion, which can reach very high resolution, gives acces to isotopic fine structure of metabolites, thus facilitating their identification. Furthermore, the study of ion fragmentation from MS² spectra enabled to better understand the involved mechanisms and should help for interpreting MS² spectra obtained from unknown metabolites. Finally, we showed that improvements achieved with the Orbitrap Fusion instrument in terms of data acquisition speed enables the implementation of new acquisition modes based on multi events MS and MS² acquisition, such as data dependent or data idependant acquisitions. All these improvements in the field of metabolomics should rapidly be applicable to medical cohort analyses., La métabolomique non ciblée est une approche visant à caractériser le contenu métabolique d’un échantillon biologique. Cela permet d’évaluer les changements phénotypiques ayant lieux en son sein. Au cours de cette thèse, une cohorte de patients souffrant d’encéphalopathie hépatique (EH) a été étudiée en métabolomique, en association avec de la lipidomique et de la glycomique. L’EH est une maladie dont les mécanismes sont encore mal compris mais avec un impact important médicale et sociétal. Ces travaux ont montré que l’EH est associée à une altération du métabolisme énergétique observable dans le sang et dans le liquide céphalorachidien. A la suite de cette étude et face aux limites mises en exergue, la suite de ces travaux a visé à développer de nouvelles approches analytiques en métabolomique. Nous ainsi avons montré que l’utilisation de nouveaux instruments de type Orbitrap-Fusion, permettant d’atteindre de très hautes résolutions, donne accès à la structure isotopique fine des métabolites ce qui facilite leur l’identification. L’étude de la fragmentation MS² des ions a permis de mieux comprendre des mécanismes mis en jeu, améliorant l'interprétation des spectres. Enfin, nous avons montré que les améliorations apportées aux instruments, notamment en termes de vitesse d’acquisition, permettaient d’envisager la mise en place de nouveaux modes d’acquisition basés sur l’acquisition multi-événements de spectres MS et MS². Ces améliorations proposées devraient rapidement être utilisables et applicables à l'étude métabolomique de nouvelles cohortes médicales.
Published: 2019

25. Insights from metabolomic and molecular signatures to detect, in a blood sample, muscle anabolic resistance associated with catabolic situation. Case model of glucocorticoids effect in mini-pigs

Author: Sergio Polakof, Marie Tremblay-Franco, Nathalie Poupin, Florence Castelli, Jérémie David, Marianne Jarzaguet, Didier Rémond, Francois Fenaille, Dominique Dardevet, Unité de Nutrition Humaine - Clermont Auvergne (UNH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne (UCA), ToxAlim (ToxAlim), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), LEMM, Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), Unité de Nutrition Humaine (UNH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), Analyse de Xénobiotiques, Identification, Métabolisme (E20 Metatoul-AXIOM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX), MetaToul AXIOM (E20), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaToul-MetaboHUB, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition
Abstract: ICTRHN Nutrition, Physical activity and health Oral communication SESSION 2: MUSCLE WASTING AND ORGAN FAILURE ICTRHN Nutrition, Physical activity and health Oral communication SESSION 2: MUSCLE WASTING AND ORGAN FAILUREICTRNH Nutrition, Physical activity and healthOral communication SESSION 2: MUSCLE WASTING AND ORGAN FAILURE; Insights from metabolomic and molecular signatures to detect, in a blood sample, muscle anabolic resistance associated with catabolic situation. Case model of glucocorticoids effect in mini-pigs . Fifth International Congress of Translational Research in Human Nutrition (ICTRHN)
Published: 2019

26. Impaired postprandial skeletal muscle metabolism in a minipig model of insulin resistance: insights from arteriovenous and biopsy-based metabolomics analyses

Author: Tremblay Franco, Marie, Poupin, Nathalie, Castelli, Florence, David, Jérémie, Jarzaguet, Marianne, Rémond, Didier, Fenaille, Francois, Dardevet, Dominique, Polakof, Sergio, Analyse de Xénobiotiques, Identification, Métabolisme (E20 Metatoul-AXIOM), ToxAlim (ToxAlim), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MetaboHUB, Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), Unité de Nutrition Humaine (UNH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), LEMM, Laboratoire d’Etudes du Métabolisme des Médicaments, Institut Joliot, Université Paris Saclay (COMUE), MetaToul AXIOM (E20), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Unité de Nutrition Humaine - Clermont Auvergne (UNH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaToul-MetaboHUB, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, insulin resistance, arteriovenous metabolome, biopsy, postprandial, human nutrition, minipig, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition
Abstract: Oral Flash 3 – FP3 Oral Flash 3 – FP3Oral Flash 3 – FP3; The postprandial phase (PP) represents one of the most challenging phenomena in wholebody metabolism, as the metabolism must adapt to major changes in blood composition following meal intake. This capacity of adaptation is strongly dependent on the metabolic flexibility of the individual, which is compromised in insulin resistant (IR) conditions, particularly at the skeletal muscle level (1). We applied an untargeted LC/MS-based metabolomics approach to skeletal muscle biopsies obtained before (0) and 1.5, 3 and 6 h after a regular meal in a minipig (dexamethasone treated) model of IR (2). Biopsies analyses were complemented by the assessment of the incoming (arterial) and outgoing (venous) blood metabolomes. As the consequence of the anabolic effect of the meal, in healthy animals we observed increased PP muscle levels of metabolites related to glucose (lactate, glucose-1,6biP, lactoylglutathione), energy (citrate, malate), amino acids (AA; methionine, glutamate, aspartate) and nucleotide (GTP, inosine, guanosine) metabolisms. In contrast, these metabolites showed a blunted PP profile in IR minipigs, which illustrates the loss of response to the meal induced by such condition. These include the inability to uptake and use glucose through glycolysis, stimulate protein synthesis due to the lack of AA entry into the muscle and net loss of other nitrogen resources (nucleotides). For some of these metabolites (lactate, AA) the observed changes in the biopsies were in line with the arteriovenous differences across the muscle, which confirms that they were actively uptaken, while for other (nucleotides) the altered profiles in the muscle were the consequence of intramuscular metabolic changes. As a whole, our high-throughput arteriovenous metabolomics approach across the muscle allowed us to further explore the PP metabolic changes observed in the muscle biopsies from IR minipigs. This strategy could be therefore useful to determine in the systemic circulation metabolites (potential biomarkers) able to sign the IR condition without having access to the skeletal muscle biopsies.(1) Galgani et al. Am J Physiol. 2008;295(5):E1009-17.(2) Revel et al. PLoS ONE. 2017;12(10):e0186204.
Published: 2019

27. Evaluation and validation of an analytical approach for high-throughput metabolomic fingerprinting using direct introduction–high-resolution mass spectrometry: Applicability to classification of urine of scrapie-infected ewes

Author: Nicole Picard-Hagen, Alain Paris, Véronique Gayrard, Pierre-Louis Toutain, Douglas N. Rutledge, Jean-Claude Tabet, Nawel Boussaid, Sandra Alves, Estelle Rathahao-Paris, Ingénierie, Procédés, Aliments (GENIAL), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-ESPCI ParisTech-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-ESPCI ParisTech-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ToxAlim (ToxAlim), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Innovations Thérapeutiques et Résistances (InTheRes), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Molécules de Communication et Adaptation des Micro-organismes (MCAM), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-ESPCI ParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-ESPCI ParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Département Médicaments et Technologies pour la Santé (DMTS), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Département Médicaments et Technologies pour la Santé (DMTS), Molécules de Communication et Adaptation des Micro-organismes (MCAM) (MCAM), Muséum National d'Histoire Naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Exposition, Perturbation Endocrino-métabolique et Reproduction (ToxAlim-EXPER), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)
Subjects: Computer science, direct injection-mass spectrometry, data analysis, Liquid chromatography mass spectrometry, Urine, 010402 general chemistry, Mass spectrometry, 01 natural sciences, High resolution mass spectrometry, Mass Spectrometry, Fourier transform ion cyclotron resonance, Pesticide exposure, Metabolomics, Liquid chromatography–mass spectrometry, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Animals, Sample preparation, Spectroscopy, [STAT.AP]Statistics [stat]/Applications [stat.AP], Sheep, Chromatography, 010401 analytical chemistry, General Medicine, Repeatability, matrix effects, Linear discriminant analysis, Atomic and Molecular Physics, and Optics, High-Throughput Screening Assays, 0104 chemical sciences, High-throughput metabolomics, Independent component -discriminant analysis, Direct introduction mass spectrometry, Data quality, Female, [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], Biomarkers, Scrapie
Abstract: Direct injection–mass spectrometry can be used to perform high-throughput metabolomic fingerprinting. This work aims to evaluate a global analytical workflow in terms of sample preparation (urine sample dilution), high-resolution detection (quality of generated data based on criteria such as mass measurement accuracy and detection sensitivity) and data analysis using dedicated bioinformatics tools. Investigation was performed on a large number of biological samples collected from sheep infected or not with scrapie. Direct injection–mass spectrometry approach is usually affected by matrix effects, eventually hampering detection of some relevant biomarkers. Reference compounds were spiked in biological samples to help evaluate the quality of direct injection–mass spectrometry data produced by Fourier Transform mass spectrometry. Despite the potential of high-resolution detection, some drawbacks still remain. The most critical is the presence of matrix effects, which could be minimized by optimizing the sample dilution factor. The data quality in terms of mass measurement accuracy and reproducible intensity was evaluated. Good repeatability was obtained for the chosen dilution factor (i.e., 2000). More than 150 analyses were performed in less than 16 hours using the optimized direct injection–mass spectrometry approach. Discrimination of different status of sheeps in relation to scrapie infection (i.e., scrapie-affected, preclinical scrapie or healthy) was obtained from the application of Shrinkage Discriminant Analysis to the direct injection–mass spectrometry data. The most relevant variables related to this discrimination were selected and annotated. This study demonstrated that the choice of appropriated dilution faction is indispensable for producing quality and informative direct injection–mass spectrometry data. Successful application of direct injection–mass spectrometry approach for high throughput analysis of a large number of biological samples constitutes the proof of the concept.
Published: 2019

28. Separation of biologically relevant isomers on an Orbitrap mass spectrometer using high‐resolution drift tube ion mobility and varied drift gas mixtures

Author: Ching Wu, Anas Kamleh, Julia L. Kaszycki, Benoit Colsch, François Fenaille, Claire Dauly, Aurelio La Rotta, Excellims Corporation, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Thermo Fisher Scientific Inc.
Subjects: Chemical substance, Atmospheric pressure, Chemistry, Ion-mobility spectrometry, Air, Electrospray ionization, 010401 analytical chemistry, Organic Chemistry, Analytical chemistry, Carbon Dioxide, Orbitrap, Mass spectrometry, 01 natural sciences, Mass Spectrometry, 0104 chemical sciences, Analytical Chemistry, law.invention, Ion, Isomerism, law, Gangliosides, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Gases, Gas composition, Spectroscopy
Abstract: Rationale Atmospheric pressure drift tube ion mobility is a powerful addition to the Orbitrap mass spectrometer enabling direct separation of isomers. Apart from offering high resolving power in a compact design, it also facilitates optimization of the separation gas, as shown here for a series of biologically relevant isomer pairs.Methods An Excellims MA3100 High-Resolution Atmospheric Pressure Ion Mobility Spectrometer (HR-IMS) was coupled to a Thermo Scientific (TM) Q Exactive (TM) Focus hybrid quadrupole-Orbitrap (TM) mass spectrometer, using an Excellims Directspray (TM) Electrospray Ionization source and a gas mixture setup to provide various drift gases (air, CO2 and mixtures). This instrument combination was used to separate isomers of eight pairs of metabolites and gangliosides, optimizing drift gas conditions for best separation of each set.Results All but one of the isomers pairs provided could be partially or fully separated by the HR-IMS-MS combination using ion mobility drift times. About half of the separated compounds showed significantly better analytical separation when analyzed in a mixture of CO2 and air rather than air or CO2 alone. Resolving power of up to 102 was achieved using the 10 cm atmospheric drift tube ion mobility add-on for the Orbitrap mass spectrometer.Conclusions The present analysis demonstrates the usefulness of using atmospheric drift tube IMS on an Orbitrap mass spectrometer to characterize the isomeric composition of samples. It also highlights the potential benefits of being able to quickly optimize the drift gas composition to selectively maximize the mobility difference for isomer separation.
Published: 2019

29. Efficient Access to Deuterated and Tritiated Nucleobase Pharmaceuticals and Oligonucleotides using Hydrogen-Isotope Exchange

Author: Alberto Palazzolo, Sophie Feuillastre, Viktor Pfeifer, Sébastien Garcia‐Argote, Donia Bouzouita, Simon Tricard, Céline Chollet, Elodie Marcon, David‐Alexandre Buisson, Sophie Cholet, François Fenaille, Guy Lippens, Bruno Chaudret, Grégory Pieters, Service de Chimie Bio-Organique et de Marquage (SCBM), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Marie Skłodowska-Curie Actions, European Project: 675071,H2020,H2020-MSCA-ITN-2015,ISOTOPICS(2016), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Subjects: 010405 organic chemistry, Communication, C-H activation, isotopes, isotopic labelling, nanoparticles, nucleotides, Oligonucleotides, Deuterium Exchange Measurement, Biotechnologies, General Medicine, Deuterium, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Mass Spectrometry, Communications, C−H activation, 0104 chemical sciences, Pharmaceutical Preparations, [CHIM]Chemical Sciences, Chromatography, Liquid, Hydrogen, Isotopic Labelling | Hot Paper
Abstract: International audience; A general approach for the efficient hydrogen-isotope exchange of nucleobase derivatives is described. Catalyzed by ruthenium nanoparticles, using mild reaction conditions, and involving either D2 or T2 as isotopic sources, this reaction possesses a wide substrate scope and a high solvent tolerability. This novel method facilitates the access to essential diagnostic tools in drug discovery and development: tritiated pharmaceuticals with high specific activities and deuterated oligonucleotides suitable for use as internal standards during LC-MS quantification.
Published: 2019

30. Multi-omics signature of brain amyloid deposition in asymptomatic individuals at-risk for Alzheimer's disease: The INSIGHT-preAD study

Author: Gaëlle Fontaine, Marie Lhomme, Arthur Tenenhaus, Stéphane Epelbaum, Laura Xicota, Inka Leroy, Marie-Claude Potier, François-Xavier Lejeune, Farid Ichou, Benoit Colsch, Bruno Dubois, Hugo Bertin, Marie-Odile Habert, Fanny Mochel, Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Unité de Recherche sur les Maladies Cardiovasculaires, du Métabolisme et de la Nutrition = Research Unit on Cardiovascular and Metabolic Diseases (ICAN), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Institut de Cardiométabolisme et Nutrition = Institute of Cardiometabolism and Nutrition [CHU Pitié Salpêtrière] (IHU ICAN), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire des signaux et systèmes (L2S), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CentraleSupélec, Université Paris-Saclay, Centre d'Acquisition et de Traitement des Images [Paris], Laboratoire d'Imagerie Biomédicale [Paris] (LIB), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre des Maladies Cognitives et Comportementales [Paris], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain (ARAMIS), Sorbonne Université (SU)-Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AvidFondation AlzheimerThis study was supported by INSERM in collaboration with Institut du Cerveau et de la Moelle Épinière (ICM), Institut Hospitalo-Universitaire-A ICM, and Pfizer, and was supported with funding from Pfizer and the Investissement d'Avenir (ANR-10-AIHU-06) that was used for the recruitment of clinical research assistants, neuropsychologists, and a study physician, ANR-10-IAHU-0006,IHU-A-ICM,Institut de Neurosciences Translationnelles de Paris(2010), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de Recherche sur les Maladies Cardiovasculaires, du Métabolisme et de la Nutrition = Institute of cardiometabolism and nutrition (ICAN), Sorbonne Université-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université-Sorbonne Université (SU), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Imagerie Biomédicale (LIB), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Sorbonne Université-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Avid, Fondation Alzheimer, This study was supported by INSERM in collaboration with Institut du Cerveau et de la Moelle Épinière (ICM), Institut Hospitalo-Universitaire-A ICM, and Pfizer, and was supported with funding from Pfizer and the Investissement d'Avenir (ANR-10-AIHU-06) that was used for the recruitment of clinical research assistants, neuropsychologists, and a study physician, ANR-10-IAIHU-06,IHU-A-ICM,Institut de Neurosciences Translationnelles de Paris(2011), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Sorbonne Université (SU), CEA Paris Saclay, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CentraleSupélec-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Service de Pharmacologie et d'Immunoanalyse (SPI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Potier, Marie-Claude, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), sans affiliation, Pfizer, Institut Hospitalo-Universitaire and Institut du Cerveau et de la Moelle Epiniere (IHU-A-ICM), Ministry of Research, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Gestionnaire, Hal Sorbonne Université, and Institut de Neurosciences Translationnelles de Paris - - IHU-A-ICM2010 - ANR-10-IAHU-0006 - IAHU - VALID
Subjects: 0301 basic medicine, Oncology, Male, Proteomics, Research paper, [SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology, 0302 clinical medicine, [STAT.ML]Statistics [stat]/Machine Learning [stat.ML], [MATH.MATH-ST]Mathematics [math]/Statistics [math.ST], 050207 economics, Aged, 80 and over, Univariate analysis, [STAT.AP]Statistics [stat]/Applications [stat.AP], Multi-omics, 050208 finance, 05 social sciences, Brain, General Medicine, Genomics, 3. Good health, Asymptomatic, 030220 oncology & carcinogenesis, Area Under Curve, Cohort, Female, medicine.symptom, [STAT.ME]Statistics [stat]/Methodology [stat.ME], medicine.medical_specialty, Amyloid, Protein Aggregation, Pathological, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, 03 medical and health sciences, Metabolomics, Alzheimer Disease, Internal medicine, Lipidomics, 0502 economics and business, medicine, Humans, Alzheimer, Amyloid PET, Biomarkers, Prediction, Aged, Amyloid beta-Peptides, Receiver operating characteristic, business.industry, [SDV.NEU.NB] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology, Omics, 030104 developmental biology, Case-Control Studies, business
Abstract: International audience; BACKGROUND: One of the biggest challenge in Alzheimer's disease (AD) is to identify pathways and markers of disease prediction easily accessible, for prevention and treatment. Here we analysed blood samples from the INveStIGation of AlzHeimer's predicTors (INSIGHT-preAD) cohort of elderly asymptomatic individuals with and without brain amyloid load.METHODS: We performed blood RNAseq, and plasma metabolomics and lipidomics using liquid chromatography-mass spectrometry on 48 individuals amyloid positive and 48 amyloid negative (SUVr cut-off of 0·7918). The three data sets were analysed separately using differential gene expression based on negative binomial distribution, non-parametric (Wilcoxon) and parametric (correlation-adjusted Student't) tests. Data integration was conducted using sparse partial least squares-discriminant and principal component analyses. Bootstrap-selected top-ten features from the three data sets were tested for their discriminant power using Receiver Operating Characteristic curve. Longitudinal metabolomic analysis was carried out on a subset of 22 subjects.FINDINGS: Univariate analyses identified three medium chain fatty acids, 4-nitrophenol and a set of 64 transcripts enriched for inflammation and fatty acid metabolism differentially quantified in amyloid positive and negative subjects. Importantly, the amounts of the three medium chain fatty acids were correlated over time in a subset of 22 subjects (p
Published: 2019

31. Apport de l'électrophorèse capillaire pour l'étude des anomalies de glycosylation de protéines liées à des pathologies : vers l'identification de nouveaux biomarqueurs

Author: Ruel, Coralie, Protéines et Nanotechnologies en Sciences Séparatives, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Paris Saclay (COmUE), and Thuy Tran-Maignan
Subjects: carbohydrates (lipids), Capillary electrophoresis, Glycosylation, Sample treatment, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Analyse glycomique, lipids (amino acids, peptides, and proteins), Glycomic analysis, Electrophorèse capillaire, Préparation d'échantillon
Abstract: Glycosylation is one of the most main types of post-translational modifications of proteins. Disease-associated modifications in protein glycosylation have been observed for various pathologies such as cancer, rheumatoid arthritis, or «Congenital disorders of glycosylation» (CDGs). They are often exploited for diagnosis, prognosis and monitoring of these diseases. This thesis work focused on the glycosylation study with the aim to allow the screening of different pathologies: CDGs, Alzheimer’s disease and retinal degeneration diseases. Different strategies based on capillary electrophoresis (CE) were considered to fulfil this goal. First, the developement of a CZE analysis of intact apolipoprotein C-III (ApoC-III), an O-glycoprotein implied in the screening of O-glycosylation disorders, allowed the separation of its glycoforms according to their sialylation degree. The MALDI-TOF mass spectrometry (MS) analysis of standard ApoC-III batches from different standard ApoC-III batches from different suppliers highlighted an additonnal heterogeneity due to (unexpected) carbamylated species. A plasma pretreatment based on an immunocapture of apoC-III followed by protein derivatization on magnetic beads using a fluorophore allowed to separate its glycoforms by CZE. Second, a glycomic analysis of biologicial fluids using a new sample treatment method that we adjusted to plasma and cerebrospinal fluid samples was performed by CGE-LIF on controls and Alzheimer’s patients. It allowed to highlight some modifications of N-glycans for this disease. Finally, the combination of both strategies of glycosylation analysis (intact glycoprotein and released N-glycans) allowed the detection of intact transferrin present in vitrous humor but also of its released N-glycans for the screening of retinal degeneration disease. CE-QTOF-MS was also investigated for the analysis of released N-glycans derivatized by a new fluorophore which increases MS sensitivity.; La glycosylation est l’une des principales modifications post-traductionnelles des protéines. La glycosylation des protéines est fortement modifiée lors de diverses pathologies comme le cancer, la polyarthrite rhumatoïde ou les troubles congénitaux de la glycosylation («Congenital disorders of glycosylation», CDGs). Ainsi, la nature et les proportions relatives des oligosaccharides liés aux protéines peuvent être utilisées pour dépister, pronostiquer voire suivre l’évolution de pathologies. Les travaux de cette thèse se sont focalisés sur l’étude de la glycosylation pour permettre le dépistage de certaines pathologies : les CDGs, la maladie d’Alzheimer (MA) et la dégénérescence rétinienne. Plusieurs stratégies fondées sur l’électrophorèse capillaire (EC) ont été envisagées pour répondre à cet objectif. Tout d’abord, le développement d’une méthode par EC de zone (ECZ) l’apolipoprotéine C-III (ApoC-III) intacte, une O-glycoprotéine impliquée dans le dépistage des troubles de la O-glycosylation, a permis de séparer les différentes glycoformes selon leur degré de sialylation. L’analyse d’échantillons d’ApoC-III standard provenant de différents fournisseurs par spectrométrie de masse (MS) MALDI -TOF a mis en évidence une hétérogénéité liée à la présence (inattendue) de formes carbamylées. Un traitement du plasma basé sur une immunocapture de l’ApoC-III suivie d’une dérivation sur billes magnétiques de la protéine par un fluorophore a permis de séparer ses différentes glycoformes en ECZ. Ensuite, une analyse N-glycomique de fluides biologiques employant une nouvelle technique de préparation d’échantillon que nous avons adaptée au plasma et au liquide céphalorachidien, a été réalisée par EC en gel couplée à une détection par fluorescence induite par laser (ECG-LIF) sur des patients sains et atteints de la MA. Cette étude a permis de mettre en évidence quelques modifications des N-glycanes chez ces patients. Enfin la combinaison des deux stratégies d’analyse de la glycosylation (glycoprotéine intacte et glycanes libérés), a permis de détecter la transferrine intacte présente dans le liquide vitré à des concentrations faibles ainsi que ses N-glycanes libérés, dans le cadre du dépistage d’une maladie oculaire. L’EC-QTOF-MS a également été explorée pour l’analyse de N-glycanes dérivés avec un nouveau fluorophore permettant d’améliorer la sensibilité en MS.
Published: 2018

32. Multiplexed mass spectrometry based quantification of clinical biomarkers proteoforms. Application to clinical cohorts

Author: Viodé, Arthur, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Paris Saclay (COmUE), and François Becher
Subjects: Biomarqueurs, Mass spectrometry, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Quantification, Protéoformes, Neurodegenerative diseases, Maladies neurodégénératives, Spectrométrie de masse, Proteoform, Biomarkers
Abstract: Proteoforms describe the complexity of protein forms. This includes forms with post-translational modifications, isoforms and forms resulting from alternative splicing. These modifications can influence the function of a protein, hence the interest in developing sensitive, specific and robust methods for the quantification of proteoforms for a better understanding of pathological mechanisms or biomarkers discovery. The objective of this work was to take advantage of high-resolution mass spectrometry for the characterization and quantification of proteoforms associated with neurodegenerative diseases. We mainly focused on two proteins, C9ORF72 and alpha-synuclein. First, a method for quantifying the two C9ORF72 isoforms was developed and applied to a cohort of 43 human brains including cases of frontotemporal dementia (FTD) with or without C9ORF72 mutation. The results obtained show for the first time by mass spectrometry a decrease of about 50% of the long isoform of C9ORF72 in the presence of the mutation. Then, we extended the analysis to the multiplex quantification of 49 brain proteins potentially involved in FTD. In parallel, we focused on the truncated forms of alpha-synuclein. Their quantification was performed by a top-down approach in brain tissue and a bottom-up approach in cerebrospinal fluid (CSF). Finally, the analysis was extended to the multiplex quantification of alpha-synuclein and tau protein in CSF.; Les protéoformes désignent toutes les formes sous lesquelles une protéine peut être présente. Cela inclut les formes portant des modifications post-traductionnelles, les isoformes et les formes résultant d’épissages alternatifs. Ces modifications peuvent influer sur la fonction d’une protéine, d’où l’intérêt de développer des méthodes sensibles, spécifiques et robustes de quantification de protéoformes pour une meilleure compréhension de mécanismes pathologiques ou la recherche de biomarqueurs. L’objectif de ce travail a été d’exploiter les avantages de la spectrométrie de masse à haute résolution pour la caractérisation et la quantification de protéoformes de protéines associées à des maladies neurodégénératives. Nous nous sommes principalement intéressés à deux protéines, la C9ORF72 et l’alpha-synucléine. Dans un premier temps, une méthode de quantification des deux isoformes de la C9ORF72 a été développée et appliquée à une cohorte de 43 cerveaux humains comprenant des cas de démences fronto-temporale (DFT) avec ou sans mutation C9ORF72. Les résultats obtenus montrent pour la première fois par spectrométrie de masse une diminution d’environ 50% de l’isoforme longue de la C9ORF72 en présence de la mutation. Dans une seconde étape, nous avons élargi l’analyse à la quantification multiplexe de 49 protéines cérébrales potentiellement impliquées dans les DFT. En parallèle, nous nous sommes intéressés aux formes tronquées de l’alpha-synucléine. Leur quantification a été réalisée par une approche top-down dans des tissus cérébraux et une approche par bottom-up dans le liquide céphalorachidien (LCR). Enfin, l’analyse a été étendue à la quantification multiplexe de l’alpha-synucléine et de la protéine tau du LCR.
Published: 2018

33. Quantification multiplexe de biomarqueurs d’intérêt clinique et de leurs protéoformes par spectrométrie de masse. Application à l’analyse de cohortes médicales

Author: Viodé, Arthur, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Paris Saclay (COmUE), and François Becher
Subjects: Biomarqueurs, Mass spectrometry, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Quantification, Protéoformes, Neurodegenerative diseases, Maladies neurodégénératives, Spectrométrie de masse, Proteoform, Biomarkers
Abstract: Proteoforms describe the complexity of protein forms. This includes forms with post-translational modifications, isoforms and forms resulting from alternative splicing. These modifications can influence the function of a protein, hence the interest in developing sensitive, specific and robust methods for the quantification of proteoforms for a better understanding of pathological mechanisms or biomarkers discovery. The objective of this work was to take advantage of high-resolution mass spectrometry for the characterization and quantification of proteoforms associated with neurodegenerative diseases. We mainly focused on two proteins, C9ORF72 and alpha-synuclein. First, a method for quantifying the two C9ORF72 isoforms was developed and applied to a cohort of 43 human brains including cases of frontotemporal dementia (FTD) with or without C9ORF72 mutation. The results obtained show for the first time by mass spectrometry a decrease of about 50% of the long isoform of C9ORF72 in the presence of the mutation. Then, we extended the analysis to the multiplex quantification of 49 brain proteins potentially involved in FTD. In parallel, we focused on the truncated forms of alpha-synuclein. Their quantification was performed by a top-down approach in brain tissue and a bottom-up approach in cerebrospinal fluid (CSF). Finally, the analysis was extended to the multiplex quantification of alpha-synuclein and tau protein in CSF.; Les protéoformes désignent toutes les formes sous lesquelles une protéine peut être présente. Cela inclut les formes portant des modifications post-traductionnelles, les isoformes et les formes résultant d’épissages alternatifs. Ces modifications peuvent influer sur la fonction d’une protéine, d’où l’intérêt de développer des méthodes sensibles, spécifiques et robustes de quantification de protéoformes pour une meilleure compréhension de mécanismes pathologiques ou la recherche de biomarqueurs. L’objectif de ce travail a été d’exploiter les avantages de la spectrométrie de masse à haute résolution pour la caractérisation et la quantification de protéoformes de protéines associées à des maladies neurodégénératives. Nous nous sommes principalement intéressés à deux protéines, la C9ORF72 et l’alpha-synucléine. Dans un premier temps, une méthode de quantification des deux isoformes de la C9ORF72 a été développée et appliquée à une cohorte de 43 cerveaux humains comprenant des cas de démences fronto-temporale (DFT) avec ou sans mutation C9ORF72. Les résultats obtenus montrent pour la première fois par spectrométrie de masse une diminution d’environ 50% de l’isoforme longue de la C9ORF72 en présence de la mutation. Dans une seconde étape, nous avons élargi l’analyse à la quantification multiplexe de 49 protéines cérébrales potentiellement impliquées dans les DFT. En parallèle, nous nous sommes intéressés aux formes tronquées de l’alpha-synucléine. Leur quantification a été réalisée par une approche top-down dans des tissus cérébraux et une approche par bottom-up dans le liquide céphalorachidien (LCR). Enfin, l’analyse a été étendue à la quantification multiplexe de l’alpha-synucléine et de la protéine tau du LCR.
Published: 2018

34. βAPP Processing Drives Gradual Tau Pathology in an Age-Dependent Amyloid Rat Model of Alzheimer’s Disease

Author: Jérôme Braudeau, Nicola Salvatore Orefice, François Becher, Charlène Joséphine, Mickael Audrain, Benoit Souchet, Alexis Haddjeri, Yvette Akwa, Alexis-Pierre Bemelmans, Sandro Alves, Nathalie Cartier, Jean-Marie Billard, Thierry Delzescaux, Arthur Viode, Patrick Dutar, Brigitte Potier, Philippe Hantraye, Satoru Tada, Romain Fol, Nicole Déglon, Thérapie génique, Génomique et Epigénomique (U 1169), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Sorbonne Paris Cité (USPC), Service MIRCEN (MIRCEN), Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire des Maladies Neurodégénératives - UMR 9199 (LMN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Service MIRCEN (MIRCEN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Stéroides et système nerveux : physiopathologie moléculaire et clinique, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-IFR93-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Mobilités : Vieillissement, Pathologie, Santé (COMETE), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut de psychiatrie et neurosciences (U894 / UMS 1266), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut d'Imagerie BioMédicale (I2BM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Université Paris-Saclay-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre de Psychiatrie et Neurosciences (U894)
Subjects: Male, 0301 basic medicine, Amyloid, Cognitive Neuroscience, Transgene, [SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology, Genetic Vectors, Long-Term Potentiation, Hippocampus, Plaque, Amyloid, tau Proteins, Inflammation, Disease, Protein aggregation, Protein Aggregation, Pathological, Amyloid beta-Protein Precursor, 03 medical and health sciences, Cellular and Molecular Neuroscience, 0302 clinical medicine, Alzheimer Disease, mental disorders, Presenilin-1, medicine, Animals, Humans, Rats, Wistar, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Aged, Aged, 80 and over, Amyloid beta-Peptides, business.industry, Long-term potentiation, medicine.disease, Peptide Fragments, Disease Models, Animal, 030104 developmental biology, Disease Progression, Female, [SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC], Tauopathy, medicine.symptom, business, Neuroscience, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract: The treatment of Alzheimer's disease (AD) remains challenging and requires a better in depth understanding of AD progression. Particularly, the link between amyloid protein precursor (APP) processing and Tau pathology development remains poorly understood. Growing evidences suggest that APP processing and amyloid-β (Aβ) release are upstream of Tau pathology but the lack of animal models mimicking the slow progression of human AD raised questions around this mechanism. Here, we described that an AD-like βAPP processing in adults wild-type rats, yielding to human APP, βCTF and Aβ levels similar to those observed in AD patients, is sufficient to trigger gradual Tauopathy. The Tau hyperphosphorylation begins several months before the formation of both amyloid plaques and tangle-like aggregates in aged rats and without associated inflammation. Based on a longitudinal characterization over 30 months, we showed that extrasynaptic and emotional impairments appear before long-term potentiation deficits and memory decline and so before Aβ and Tau aggregations. These compelling data allowed us to (1) experimentally confirm the causal relationship between βAPP processing and Tau pathology in vivo and without Tau transgene overexpression, (2) support the amyloidogenic cascade and (3) propose a 4-step hypothesis of prodromal AD progression.
Published: 2018

35. Application of non-negative matrix factorization to LC/MS data

Author: Jean-Luc Starck, Minale Ouethrani, Jeremy Rapin, Chistophe Junot, Anthony Larue, Antoine Souloumiac, Jérôme Bobin, Laboratoire d'analyse des données et d'intelligence des systèmes (LADIS), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Outils d'Analyse des Données (LOAD), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA))
Subjects: MASS SPECTROMETRY, DECOMPOSITION, 0301 basic medicine, sparse coding, Computer science, spectrum analysis, 02 engineering and technology, METABOLOMICS, computer.software_genre, Multiplicative noise, Matrix decomposition, Non-negative matrix factorization, 03 medical and health sciences, non-negative matrix factorization (NMF), [STAT.ML]Statistics [stat]/Machine Learning [stat.ML], Liquid chromatography–mass spectrometry, SPARSE, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Source separation, Electrical and Electronic Engineering, multiplicative noise, business.industry, ALGORITHMS, sparsity, Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC/MS), SOURCE SEPARATION, Pattern recognition, MASS-SPECTROMETRY, Orders of magnitude (voltage), Term (time), MODEL, Noise, 030104 developmental biology, RESOLUTION, Control and Systems Engineering, Signal Processing, Mass spectrum, PROTEOMICS, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Artificial intelligence, Data mining, business, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, computer, [PHYS.PHYS.PHYS-DATA-AN]Physics [physics]/Physics [physics]/Data Analysis, Statistics and Probability [physics.data-an], [MATH.MATH-NA]Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA], Software
Abstract: International audience; Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC/MS) provides large datasets from which one needs to extract the relevant information. Since these data are made of non-negative mixtures of non-negative mass spectra, non-negative matrix factorization (NMF) is well suited for its processing, but it has barely been used in LC/MS. Also, these data are very difficult to deal with since they are usually contaminated with non-Gaussian noise and the intensities vary on several orders of magnitude. In this article, we show the feasibility of the NMF approach on these data. We also propose an adaptation of one of the algorithms aiming at specifically dealing with LC/MS data. We finally perform experiments and compare standard NMF algorithms on both simulated data and an annotated LC/MS dataset. This lets us evaluate the influence of the noise model and the data model on the recovery of the sources.
Published: 2016

36. Isocitrate dehydrogenase 1 mutations prime the all-trans retinoic acid myeloid differentiation pathway in acute myeloid leukemia

Author: Sonia Zaghdoudi, Guangli Yang, Lara Gales, Mathilde Cathebas, François Vergez, Héléna Boutzen, François Delhommeau, Isabelle Jouanin, Marion David, Tony Kaoma, Ouathek Ouerfelli, Pierre Hirsch, Jean-Emmanuel Sarry, Lucille Stuani, Clément Larrue, Christophe Junot, Estelle Saland, Laurent Le Cam, Romain Riscal, Laetitia K. Linares, Jean-Charles Portais, Véronique De Mas-Mansat, Eric Delabesse, Laurent Vallar, Fabienne De Toni, Florence Castelli, Christian Recher, Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service d'Hématologie [IUCT Toulouse], Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Luxembourg Institute of Health (LIH), Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier (IRCM - U1194 Inserm - UM), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), Organic Synthesis Core Facility [New York, NY, USA], Memorial Sloane Kettering Cancer Center [New York], Service d'hématologie clinique et de thérapie cellulaire [CHU Saint-Antoine], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Saint-Antoine [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU), Laboratoire de biologie clinique [Rouen], CHU Rouen, Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre de Lutte Contre le Cancer Henri Becquerel Normandie Rouen (CLCC Henri Becquerel), Service d'immunologie et hématologies biologiques [CHU Saint-Antoine], CHU Saint-Antoine [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Analyse de Xénobiotiques, Identification, Métabolisme (E20 Metatoul-AXIOM), ToxAlim (ToxAlim), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de recherche en cancérologie de Montpellier (IRCM - U896 Inserm - UM1), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 1 (UM1), Institut Universitaire du Cancer de Toulouse - Oncopole (IUCT Oncopole - UMR 1037), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-CHU Toulouse [Toulouse]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), This work was supported by grants from the French government under the program 'Investissement d'avenir' Cancer Pharmacology of Toulouse-Oncopole and Region (ANR-11-PHUC-001) and the project MET AML (INCA-2012-105), from the Fondation Innabiosante/Toulouse Cancer Santé, the Fondation ARC, the Association Laurette Fugain under the program RES IST AML, and the Association G.A.E.L. H. Boutzen was supported by the Fondation pour la Recherche Médicale (FDT20140930983). F. de Toni had a fellowship from the Fondation de FranceWork at the Organic Synthesis Core is partially funded through National Cancer Institute Core grant P30 CA008748-48. MetaToul is supported by grants from the Région Midi-Pyrénées, the European Regional Development Fund, the SIC OVAL, the Infrastructures en Biologie Sante et Agronomie (France), the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and the Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)., ANR-11-PHUC-0001,CAPTOR,Cancer et Pharmacologie : Projet de Toulouse-Oncopole et de sa Région(2011), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service Hématologie - IUCT-Oncopole [CHU Toulouse], Pôle Biologie [CHU Toulouse], Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Pôle IUCT [CHU Toulouse], Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), MetaToul AXIOM (E20), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-MetaboHUB-MetaToul, MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Genomics Research Unit, Ctr Rech Publ Sante, Centre de Recherche Public de la Santé, Institut Régional du Cancer, Organic Synthesis Core Facility, Groupe de Recherche Clinique sur les Myéloproliférations Aiguës et Chroniques MYPAC, Université Pierre et Marie Curie (Paris 6), Pathologies biliaires, fibrose et cancer du foie (Inserm UMR_S 938), CHU Saint-Antoine [APHP]-Centre de Recherche Saint-Antoine (CR Saint-Antoine), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), French government under the program 'Investissement d'avenir' Cancer Pharmacology of Toulouse-Oncopole and Region [ANR-11-PHUC-001], project MET AML [INCA-2012-105], Fondation Innabiosante/Toulouse Cancer Sante, Fondation ARC, Association Laurette Fugain under the program RES IST AML, Association G.A.E.L., Fondation pour la Recherche Medicale [FDT20140930983], Fondation de FranceWork at the Organic Synthesis Core through National Cancer Institute [P30 CA008748-48], Region Midi-Pyrenee s, European Regional Development Fund, SIC OVAL, Infrastructures en Biologie Sante et Agronomie (France), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-CHU Saint-Antoine [APHP], CRLCC Henri Becquerel-Centre de Lutte Contre le Cancer Henri Becquerel Normandie Rouen (CLCC Henri Becquerel)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-CHU Rouen, Normandie Université (NU), Service d'immunologie et hématologies biologiques [Saint-Antoine], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Sorbonne Université (SU)-CHU Saint-Antoine [APHP], Université Montpellier 1 (UM1)-CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM), ANR-11-PHUC-0001/11-PHUC-0001,CAPTOR,Cancer et Pharmacologie : Projet de Toulouse-Oncopole et de sa Région(2011), Linares, Laetitia, Pôle hospitalier Universitaire Cancer (PHUC) - Cancer et Pharmacologie : Projet de Toulouse-Oncopole et de sa Région - - CAPTOR2011 - ANR-11-PHUC-0001 - PHUC - VALID, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaboHUB-MetaToul, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Subjects: Male, gene set enrichment analysis, IDH, 0301 basic medicine, Myeloid, Abbreviations used: 2-HG, [SDV]Life Sciences [q-bio], Mutant, Retinoic acid, gene set enrich, Mice, chemistry.chemical_compound, 0302 clinical medicine, NBT, AML, hemic and lymphatic diseases, retinoic acid, Immunology and Allergy, L-CFU, promyelocytic leukemia, ATRA, promyelocytic l, Research Articles, transcription factor, all-trans RA, BCL, Myeloid leukemia, Cell Differentiation, Isocitrate Dehydrogenase, Neoplasm Proteins, quantitative Ch, 3. Good health, chromatin immun, Leukemia, Myeloid, Acute, qPCR, Leukemia, Haematopoiesis, qChIP, medicine.anatomical_structure, Isocitrate dehydrogenase, 030220 oncology & carcinogenesis, Female, 2-hydroxyglutar, TF, liquid chromato, α-KG, quantitative ChIP, IDH1, Cell Survival, Immunology, Mutation, Missense, ChIP, Mice, Nude, 2-hydroxyglutarate, HL-60 Cells, Tretinoin, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, chromatin immunoprecipitation, acute myeloid leukemia, Biology, 03 medical and health sciences, [SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer, nitrotetrazolium blue, quantitative PC, medicine, Animals, Humans, isocitrate de-, neoplasms, liquid chromatography-mass spectrometry, GSEA, nitrotetrazoliu, PML, Brief Definitive Report, LC/MS, transcription f, acute PML, medicine.disease, Xenograft Model Antitumor Assays, B cell lymphoma, APL, α-ketoglutarate, 030104 developmental biology, Amino Acid Substitution, chemistry, isocitrate de- hydrogenase, quantitative PCR, CCAAT-Enhancer-Binding Proteins, Cancer research, acute myeloid l, leukemic CFU, Blast Crisis, Abbreviations u, RA, Granulocytes
Abstract: Boutzen et al. show that the IDH1 mutation and its oncometabolite, (R)-2-hydroxyglutarate, dysregulate downstream target pathways of myeloid-specific TFs, especially CEBPα, priming mutant IDH1-R132H AML blasts to the granulomonocytic lineage., Acute myeloid leukemia (AML) is characterized by the accumulation of malignant blasts with impaired differentiation programs caused by recurrent mutations, such as the isocitrate dehydrogenase (IDH) mutations found in 15% of AML patients. These mutations result in the production of the oncometabolite (R)-2-hydroxyglutarate (2-HG), leading to a hypermethylation phenotype that dysregulates hematopoietic differentiation. In this study, we identified mutant R132H IDH1-specific gene signatures regulated by key transcription factors, particularly CEBPα, involved in myeloid differentiation and retinoid responsiveness. We show that treatment with all-trans retinoic acid (ATRA) at clinically achievable doses markedly enhanced terminal granulocytic differentiation in AML cell lines, primary patient samples, and a xenograft mouse model carrying mutant IDH1. Moreover, treatment with a cell-permeable form of 2-HG sensitized wild-type IDH1 AML cells to ATRA-induced myeloid differentiation, whereas inhibition of 2-HG production significantly reduced ATRA effects in mutant IDH1 cells. ATRA treatment specifically decreased cell viability and induced apoptosis of mutant IDH1 blasts in vitro. ATRA also reduced tumor burden of mutant IDH1 AML cells xenografted in NOD–Scid–IL2rγnull mice and markedly increased overall survival, revealing a potent antileukemic effect of ATRA in the presence of IDH1 mutation. This therapeutic strategy holds promise for this AML patient subgroup in future clinical studies.
Published: 2016

37. New Antibody-Free Mass Spectrometry-Based Quantification Reveals That C9ORF72 Long Protein Isoform Is Reduced in the Frontal Cortex of Hexanucleotide-Repeat Expansion Carriers

Author: Arthur Viodé, Clémence Fournier, Agnès Camuzat, François Fenaille, NeuroCEB Brain Bank, Morwena Latouche, Fanny Elahi, Isabelle Le Ber, Christophe Junot, Foudil Lamari, Vincent Anquetil, François Becher, Franck Letournel, Anne Vital, Françoise Chapon, Catherine Godfraind, Claude-Alain Maurage, Vincent Deramecourt, David Meyronnet, Nathalie Streichenberger, André Maues de Paula, Valérie Rigau, Fanny Vandenbos-Burel, Charles Duyckaerts, Danielle Seilhean, Véronique Sazdovitch, Serge Milin, Dan Christian Chiforeanu, Annie Laquerrière, Béatrice Lannes, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL), University of California [San Francisco] (UCSF), University of California, Institut de la Mémoire et de la Maladie d'Alzheimer [Paris] (IM2A), Sorbonne Université (SU), Service de Biochimie Métabolique [CHU Pitié-Salpêtrière], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), GRC Neurométabolisme, program 'Investissements d'avenir' [ANR-10-IAIHU-06], Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Pratique des Hautes Études (EPHE), University of California [San Francisco] (UC San Francisco), and University of California (UC)
Subjects: 0301 basic medicine, Gene isoform, Protein isoform, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), TDP-43, C9ORF72, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, medicine.disease_cause, lcsh:RC321-571, 03 medical and health sciences, C9orf72, medicine, Methods, mass spectrometry (MS), TDP43, lcsh:Neurosciences. Biological psychiatry. Neuropsychiatry, Loss function, Mutation, Chemistry, frontotemporal lobar degeneration (FTLD), General Neuroscience, frontotemporal dementia (FTD), Human brain, Molecular biology, C9orf72 Protein, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, Trinucleotide repeat expansion, GRN, Neuroscience
Abstract: International audience; Frontotemporal dementia (FTD) is a fatal neurodegenerative disease characterized by behavioral and language disorders. The main genetic cause of FTD is an intronic hexanucleotide repeat expansion (G4C2)n in the C9ORF72 gene. A loss of function of the C9ORF72 protein associated with the allele-specific reduction of C9ORF72 expression is postulated to contribute to the disease pathogenesis. To better understand the contribution of the loss of function to the disease mechanism, we need to determine precisely the level of reduction in C9ORF72 long and short isoforms in brain tissue from patients with C9ORF72 mutations. In this study, we developed a sensitive and robust mass spectrometry (MS) method for quantifying C9ORF72 isoform levels in human brain tissue without requiring antibody or affinity reagent. An optimized workflow based on surfactant-aided protein extraction and pellet digestion was established for optimal recovery of the two isoforms in brain samples. Signature peptides, common or specific to the isoforms, were targeted in brain extracts by multiplex MS through the parallel reaction monitoring mode on a Quadrupole-Orbitrap high resolution mass spectrometer. The assay was successfully validated and subsequently applied to frontal cortex brain samples from a cohort of FTD patients with C9ORF72 mutations and neurologically normal controls without mutations. We showed that the C9ORF72 short isoform in the frontal cortices is below detection threshold in all tested individuals and the C9ORF72 long isoform is significantly decreased in C9ORF72 mutation carriers.
Published: 2018
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38. Cwp19 Is a Novel Lytic Transglycosylase Involved in Stationary-Phase Autolysis Resulting in Toxin Release in Clostridium difficile

Author: Jean-Louis Pons, Bruno Dupuy, Marie-Pierre Chapot-Chartier, Marie-José Butel, Imane El Meouche, Sandra Wydau-Dematteis, René Lai-Kuen, Johann Peltier, Audrey Hamiot, François Fenaille, Bruno Saubaméa, Pascal Courtin, Ecosystème intestinal, probiotiques, antibiotiques (EA 4065), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Groupe de Recherche sur l'Adaptation Microbienne (GRAM 2.0), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Pathogénèse des Bactéries Anaérobies / Pathogenesis of Bacterial Anaerobes (PBA (U-Pasteur_6)), Institut Pasteur [Paris]-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Plateau technique Imagerie Cellulaire et Moléculaire, Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), This work was supported by the University of Rouen and the University of Paris-Descartes. J. Peltier is funded by a Pasteur-Roux fellowship. The work of P. Courtin andM.-P. Chapot-Chartier was supported by INRA., Institut Pasteur [Paris] (IP)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Faculté de Pharmacie de Paris - Université Paris Descartes (UPD5 Pharmacie), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Université Paris Descartes - Faculté de Pharmacie de Paris (UPD5 Pharmacie), Peltier, Johann, and Martin, Marie
Subjects: autolysins, lytic transglycosylase, peptidoglycan, surface proteins, toxins, clostridium difficile, 0301 basic medicine, autolysin, Autolysis (biology), toxins secretion, peptidoglycan hydrolase, Applied Microbiology, MESH: Catalytic Domain, medicine.disease_cause, Cwp19, chemistry.chemical_compound, Cell Wall, Catalytic Domain, glucose, MESH: Bacterial Proteins, MESH: Gene Expression Regulation, Bacterial, Chemistry, Cell autolysis, Clostridium difficile, QR1-502, 3. Good health, [SDV.MP]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology, Lytic cycle, MESH: Peptidoglycan Glycosyltransferase, Research Article, MESH: Bacteriolysis, MESH: Clostridium Infections, 030106 microbiology, Microbiology, 03 medical and health sciences, Bacteriolysis, MESH: Cell Wall, Bacterial Proteins, Virology, Genetics, medicine, Humans, Secretion, Molecular Biology, [SDV.MP] Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology, MESH: Clostridium difficile, MESH: Humans, Clostridioides difficile, Toxin, Lytic transglycosylase activity, Gene Expression Regulation, Bacterial, Clostridium Infections, Peptidoglycan Glycosyltransferase, Peptidoglycan
Abstract: Clostridium difficile is the major etiologic agent of antibiotic-associated intestinal disease. Pathogenesis of C. difficile is mainly attributed to the production and secretion of toxins A and B. Unlike most clostridial toxins, toxins A and B have no signal peptide, and they are therefore secreted by unusual mechanisms involving the holin-like TcdE protein and/or autolysis. In this study, we characterized the cell surface protein Cwp19, a newly identified peptidoglycan-degrading enzyme containing a novel catalytic domain. We purified a recombinant His6-tagged Cwp19 protein and showed that it has lytic transglycosylase activity. Moreover, we observed that Cwp19 is involved in cell autolysis and that a C. difficile cwp19 mutant exhibited delayed autolysis in stationary phase compared to the wild type when bacteria were grown in brain heart infusion (BHI) medium. Wild-type cell autolysis is correlated to strong alterations of cell wall thickness and integrity and to release of cytoplasmic material. Furthermore, we demonstrated that toxins were released into the extracellular medium as a result of Cwp19-induced autolysis when cells were grown in BHI medium. In contrast, Cwp19 did not induce autolysis or toxin release when cells were grown in tryptone-yeast extract (TY) medium. These data provide evidence for the first time that TcdE and bacteriolysis are coexisting mechanisms for toxin release, with their relative contributions in vitro depending on growth conditions. Thus, Cwp19 is an important surface protein involved in autolysis of vegetative cells of C. difficile that mediates the release of the toxins from the cell cytosol in response to specific environment conditions., IMPORTANCE Clostridium difficile-associated disease is mainly known as a health care-associated infection. It represents the most problematic hospital-acquired infection in North America and Europe and exerts significant economic pressure on health care systems. Virulent strains of C. difficile generally produce two toxins that have been identified as the major virulence factors. The mechanism for release of these toxins from bacterial cells is not yet fully understood but is thought to be partly mediated by bacteriolysis. Here we identify a novel peptidoglycan hydrolase in C. difficile, Cwp19, exhibiting lytic transglycosylase activity. We show that Cwp19 contributes to C. difficile cell autolysis in the stationary phase and, consequently, to toxin release, most probably as a response to environmental conditions such as nutritional signals. These data highlight that Cwp19 constitutes a promising target for the development of new preventive and curative strategies.
Published: 2018

39. Inhibition of Lysosome Membrane Recycling Causes Accumulation of Gangliosides that Contribute to Neurodegeneration

Author: Maxime Boutry, Julien Branchu, Céline Lustremant, Claire Pujol, Julie Pernelle, Raphaël Matusiak, Alexandre Seyer, Marion Poirel, Emeline Chu-Van, Alexandre Pierga, Kostantin Dobrenis, Jean-Philippe Puech, Catherine Caillaud, Alexandra Durr, Alexis Brice, Benoit Colsch, Fanny Mochel, Khalid Hamid El Hachimi, Giovanni Stevanin, Frédéric Darios, Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Toxicité environnementale, cibles thérapeutiques, signalisation cellulaire (T3S - UMR_S 1124), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Agro-Transfert Ressources et Territoires, Institut de Chimie des Substances Naturelles (ICSN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], Synthèse, Structure et Fonction de Molécules Bioactives (SSFMB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (CRICM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 'Investissements d'Avenir' Program [ANR-10-IAIHU-06, ANR-11-INBS-0011], Verum Foundation, French Agency for Research (ANR) [13-ISV1-00002, ANR-11-INBS-0010], GIS-Maladies Rares Foundation [06/GIS/PB/SJ, 71], Fondation Roger de Spoelberch, European Union, ANR [305121, ANR-13-ERARE-0003-02], French Ministry of Research (Doctoral School ED3C), ARDoC fellowship from the Region Ile de France (Doctoral School ED3C) [17012953]., European Project: 311149,EC:FP7:ERC,ERC-2012-StG_20111109,ER-HSP(2013), Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: autophagy, induced pluripotent stem cells, knockout, Glutamic Acid, Article, Mice, lysosomes, neurodegenerative disease, Gangliosides, lipid metabolism, Animals, Humans, lcsh:QH301-705.5, organoids, Zebrafish, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Mice, Knockout, Neurons, glycosphingolipids, Spastic Paraplegia, Hereditary, membrane trafficking, Proteins, Intracellular Membranes, Zebrafish Proteins, autophagic lysosome recovery, lcsh:Biology (General), Female, [SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology
Abstract: Summary Lysosome membrane recycling occurs at the end of the autophagic pathway and requires proteins that are mostly encoded by genes mutated in neurodegenerative diseases. However, its implication in neuronal death is still unclear. Here, we show that spatacsin, which is required for lysosome recycling and whose loss of function leads to hereditary spastic paraplegia 11 (SPG11), promotes clearance of gangliosides from lysosomes in mouse and human SPG11 models. We demonstrate that spatacsin acts downstream of clathrin and recruits dynamin to allow lysosome membrane recycling and clearance of gangliosides from lysosomes. Gangliosides contributed to the accumulation of autophagy markers in lysosomes and to neuronal death. In contrast, decreasing ganglioside synthesis prevented neurodegeneration and improved motor phenotype in a SPG11 zebrafish model. Our work reveals how inhibition of lysosome membrane recycling leads to the deleterious accumulation of gangliosides, linking lysosome recycling to neurodegeneration., Graphical Abstract, Highlights • Loss of spatacsin promotes accumulation of simple gangliosides in lysosomes • Inhibition of lysosome membrane recycling leads to accumulation of gangliosides • Gangliosides promote accumulation of autophagy markers in lysosomes • Gangliosides contribute to neurodegeneration when lysosome recycling is compromised, Boutry et al. show that inhibition of lysosome membrane recycling leads to lysosomal accumulation of some glycosphingolipids (simple gangliosides), which contributes to neuronal death.
Published: 2018

40. Input of multidimensional phenotyping in the metabolic syndrome stratification

Author: Pujos-Guillot, Estelle, Monnerie, Stéphanie, Thévenot, E., Junot, Christophe, Morais, José A, Payette, Héléne, Gaudreau, Pierrette, Comte, Blandine, Unité de Nutrition Humaine (UNH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), MetaboHUB, Laboratoire d'analyse des données et d'intelligence des systèmes (LADIS), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Département de Gériatrie, Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), Centre de recherche sur le vieillissement, Université de Sherbrooke (UdeS), Département de médecine, Centre Léon Bérard [Lyon], Université Montréal, Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Plateforme d'Exploration du Métabolisme, Laboratoire Sciences des Données et de la Décision (LS2D), McGill University = Université McGill [Montréal, Canada], Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke, Le Centre de Recherche du Centre hospitalier de l' Université de Montréal, European Union Geriatric Medicine Society (EUGMS). GBR., Unité de Nutrition Humaine - Clermont Auvergne (UNH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université de Sherbrooke, Plateforme Exploration du Métabolisme (PFEM), MetaboHUB-Clermont, and MetaboHUB-MetaboHUB-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA)
Subjects: phenotype, multidimensional phenotyping, personalized medicine/nutrition, patient stratification, metabolomics, metabolic syndrome, nutrition, stratification, statistical analysis, classification, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], lipidomics, [SDV.SPEE]Life Sciences [q-bio]/Santé publique et épidémiologie, data integration, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition, clustering
Abstract: Metabolic syndrome (MetS) is defined by a cluster of cardio-metabolic factors including obesity, hypertension, dysglycemia, and dyslipidemia. It affects a growing number of persons, in particular older adults often suffering from multiple chronic diseases, and its prevalence is now a public health challenge. In the context of personalized medicine/nutrition, new tools are necessary to bring additional knowledge about MetS etiology, better stratify populations and customise strategies for prevention.A nested case-control study on MetS was designed within the Quebec Longitudinal Study on Nutrition and Successful Aging (NuAge). It includes 61 cases and 62 controls of similar age (68-82 y.o.), selected among the 853 men. Both targeted and untargeted metabolomic/lipidomic approaches, available within the MetaboHUB French infrastructure [1], will be performed on serum samples collected at recruitment 2003-2005 (T1) and three years later (T4). Data analysis will be performed using reproducible online Galaxy workflows [2].The metabolomic/lipidomic data will be processed to identify specific signatures of MetS and its components, and study their stability over time. Then, these data will be analysed for evaluation of a molecular reclassification of the MetS phenotype. Finally, they will be integrated with phenotypic and detailed nutritional data available to better characterize sub-phenotypes.The approach developed here will open a door for a more comprehensive understanding of the metabolic phenotype resulting from the complex interplay between intrinsic and extrinsic factors. Thus, this project will allow an improved description of MetS associated characteristics and will offer new tools for better patient stratification in elderly populations.
Published: 2018

41. A multidrug ABC transporter with a taste for GTP

Author: Orelle, Cédric, Durmort, Claire, Mathieu, Khadija, Duchêne, Benjamin, Aros, Sandrine, Fenaille, François, André, François, Junot, Christophe, Vernet, Thierry, Jault, Jean-Michel, Microbiologie moléculaire et biochimie structurale / Molecular Microbiology and Structural Biochemistry (MMSB), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075 ), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institute for Integrative Biology of the Cell, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC)
Subjects: Streptococcus pneumoniae, [SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM], Hydrolysis, Drug Resistance, Bacterial, lcsh:R, lcsh:Medicine, ATP-Binding Cassette Transporters, lcsh:Q, Guanosine Triphosphate, lcsh:Science, Article, Fluoroquinolones, Substrate Specificity
Abstract: International audience; During the evolution of cellular bioenergetics, many protein families have been fashioned to match the availability and replenishment in energy supply. Molecular motors and primary transporters essentially need ATP to function while proteins involved in cell signaling or translation consume GTP. ATP-Binding Cassette (ABC) transporters are one of the largest families of membrane proteins gathering several medically relevant members that are typically powered by ATP hydrolysis. Here, a Streptococcus pneumoniae ABC transporter responsible for fluoroquinolones resistance in clinical settings, PatA/PatB, is shown to challenge this concept. It clearly favors GTP as the energy supply to expel drugs. This preference is correlated to its ability to hydrolyze GTP more efficiently than ATP, as found with PatA/PatB reconstituted in proteoliposomes or nanodiscs. Importantly, the ATP and GTP concentrations are similar in S. pneumoniae supporting the physiological relevance of GTP as the energy source of this bacterial transporter.
Published: 2018

42. Inhibition of central de novo ceramide synthesis restores insulin signaling in hypothalamus and enhances β-cell function of obese Zucker rats

Author: Campana, Mélanie, Bellini, Lara, Rouch, Claude, Rachdi, Latif, Coant, Nicolas, Butin, Noémie, Bandet, Cécile, Philippe, Erwann, Meneyrol, Kelly, Kassis, Nadim, Dairou, Julien, Hajduch, Eric, Colsch, Benoit, Magnan, Christophe, Le Stunff, Hervé, Unité de Biologie Fonctionnelle et Adaptative (BFA (UMR_8251 / U1133)), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherche Croissance et signalisation (UMR_S 845), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Unité de Recherche sur les Maladies Cardiovasculaires, du Métabolisme et de la Nutrition = Institute of cardiometabolism and nutrition (ICAN), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU), Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques (LCBPT - UMR 8601), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche des Cordeliers (CRC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut des Neurosciences Paris-Saclay (NeuroPSI), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016)), Institut des Sciences du Vivant Frédéric JOLIOT (JOLIOT), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S_1138 / U1138)), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris Cité (UPCité), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), École pratique des hautes études (EPHE), and Hajduch, Eric
Subjects: OZR, Obese Zucker rat, Blood Glucose, lcsh:Internal medicine, Hypothalamus, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Ceramides, d4-palmitate, Deuterium-labeled palmitate, Cell Line, ER, endoplasmic reticulum, Ceramide, Mice, IR, insulin resistance, HFD, high fat diet, Thr-308, Threonine 308, Insulin-Secreting Cells, M, myriocin, Animals, Insulin, Obesity, Hypotalamus, lcsh:RC31-1245, [SDV.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Cells, Cultured, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, ICV, intracerebroventricular, Ser-473, Serine 473, C2-Cer, C2-Ceramide, LZR, Lean Zucker rat, Insulin secretion, PKCs, proteins kinase C, T2D, Type 2 diabetes mellitus, DH-C2-cer, dihydroceramide, Insulin resistance, SPT2, Serine-palmitoyl transferase 2, Rats, Rats, Zucker, CerS, ceramide Synthase, Original Article, Lipotoxicity, Signal Transduction
Abstract: Objectives Hypothalamic lipotoxicity has been shown to induce central insulin resistance and dysregulation of glucose homeostasis; nevertheless, elucidation of the regulatory mechanisms remains incomplete. Here, we aimed to determine the role of de novo ceramide synthesis in hypothalamus on the onset of central insulin resistance and the dysregulation of glucose homeostasis induced by obesity. Methods Hypothalamic GT1-7 neuronal cells were treated with palmitate. De novo ceramide synthesis was inhibited either by pharmacological (myriocin) or molecular (si-Serine Palmitoyl Transferase 2, siSPT2) approaches. Obese Zucker rats (OZR) were intracerebroventricularly infused with myriocin to inhibit de novo ceramide synthesis. Insulin resistance was determined by quantification of Akt phosphorylation. Ceramide levels were quantified either by a radioactive kinase assay or by mass spectrometry analysis. Glucose homeostasis were evaluated in myriocin-treated OZR. Basal and glucose-stimulated parasympathetic tonus was recorded in OZR. Insulin secretion from islets and β-cell mass was also determined. Results We show that palmitate impaired insulin signaling and increased ceramide levels in hypothalamic neuronal GT1-7 cells. In addition, the use of deuterated palmitic acid demonstrated that palmitate activated several enzymes of the de novo ceramide synthesis pathway in hypothalamic cells. Importantly, myriocin and siSPT2 treatment restored insulin signaling in palmitate-treated GT1-7 cells. Protein kinase C (PKC) inhibitor or a dominant-negative PKCζ also counteracted palmitate-induced insulin resistance. Interestingly, attenuating the increase in levels of hypothalamic ceramides with intracerebroventricular infusion of myriocin in OZR improved their hypothalamic insulin-sensitivity. Importantly, central myriocin treatment partially restored glucose tolerance in OZR. This latter effect is related to the restoration of glucose-stimulated insulin secretion and an increase in β-cell mass of OZR. Electrophysiological recordings also showed an improvement of glucose-stimulated parasympathetic nerve activity in OZR centrally treated with myriocin. Conclusion Our results highlight a key role of hypothalamic de novo ceramide synthesis in central insulin resistance installation and glucose homeostasis dysregulation associated with obesity., Highlights • de novo ceramide synthesis induces hypothalamic insulin resistance through PKCζ. • Hypothalamic ceramides induce glucose homeostasis dysregulation seen with obesity. • Hypothalamic ceramides mediate inhibition of insulin secretion induced by obesity. • Hypothalamic ceramides decreases β cell mass in obese rats. • Hypothalamic ceramides decreases parasympathetic tonus.
Published: 2018

43. Low-Protein Diet Induces IRE1α-Dependent Anticancer Immunosurveillance

Author: Konstantinos Voutetakis, Els Verhoeyen, Jean-Ehrland Ricci, Laura Mondragón, Cynthia Lebeaupin, Jozef P. Bossowski, Camila Rubio-Patiño, Aristotelis Chatziioannou, François Fenaille, Eric Chevet, Johanna Chiche, Thierry Passeron, Lazaro Emilio Aira, Tony Avril, Gian Marco De Donatis, Sandrine Marchetti, Rana Mhaidly, Florence Castelli, John B. Patterson, Patricia Lamourette, Elodie Villa, Emeline Chu-Van, Béatrice Bailly-Maitre, Centre méditerranéen de médecine moléculaire (C3M), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), MetaboHUB, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Chemistry, Oncogenesis, Stress and Signaling (COSS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CRLCC Eugène Marquis (CRLCC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Canceropôle PACA, Fondation pour la Recherche Médicale, La Ligue contre le Cancer, EU H2020, Agence Nationale de la Recherche, Ligue Contre le Cancer, Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives, Association Française pour l'Etude du Foie, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Société Francophone du Diabète, Fondation ARC pour la Recherche sur le Cancer, INCa PLBIO: 2015-111, Institut National Du Cancer, Institut National du Cancer and Conseil Régional PACA, French Ministry of Research, ANR-11-INBS-0010, MetaboHUB, Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Côte d'Azur (UCA), Université de Rennes (UR)-CRLCC Eugène Marquis (CRLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), and ANR-11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation(2011)
Subjects: 0301 basic medicine, Lymphoma, Physiology, medicine.medical_treatment, Melanoma, Experimental, immunosurveillance, UPR, CD8-Positive T-Lymphocytes, anti-tumor immunity, Mice, Immunologic Surveillance, Mice, Inbred BALB C, 3. Good health, Immunosurveillance, Cytokine, RIG1, Female, Colorectal Neoplasms, ER stress, RNA Helicases, Signal Transduction, Antigen-Presenting Cells, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, Protein Serine-Threonine Kinases, Biology, Lymphocyte Depletion, 03 medical and health sciences, Immune system, Low-protein diet, Cell Line, Tumor, Endoribonucleases, Diet, Protein-Restricted, medicine, Animals, cancer, [CHIM]Chemical Sciences, Molecular Biology, Cancer, dietary restriction, Neoplasms, Experimental, Cell Biology, IRE1α, medicine.disease, Mice, Inbred C57BL, 030104 developmental biology, Cancer cell, Unfolded Protein Response, Unfolded protein response, Cancer research, diet, CD8
Abstract: International audience; Dietary restriction (DR) was shown to impact on tumor growth with very variable effects depending on the cancer type. However, how DR limits cancer progression remains largely unknown. Here, we demonstrate that feeding mice a low-protein (Low PROT) isocaloric diet but not a low-carbohydrate (Low CHO) diet reduced tumor growth in three independent mouse cancer models. Surprisingly, this effect relies on anticancer immunosurveillance, as depleting CD8 T cells, antigen-presenting cells (APCs), or using immunodeficient mice prevented the beneficial effect of the diet. Mechanistically, we established that a Low PROT diet induces the unfolded protein response (UPR) in tumor cells through the activation of IRE1α and RIG1 signaling, thereby resulting in cytokine production and mounting an efficient anticancer immune response. Collectively, our data suggest that a Low PROT diet induces an IRE1α-dependent UPR in cancer cells, enhancing a CD8-mediated T cell response against tumors.
Published: 2018

44. A limited sampling strategy based on maximum a posteriori Bayesian estimation for a five-probe phenotyping cocktail

Author: Alain Pruvost, Thu Thuy Nguyen, Natacha Lenuzza, Henri Benech, Laboratoire d'analyse des données et d'intelligence des systèmes (LADIS), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), CEA program 'Technologies pour la santé', Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA))
Subjects: PHARMACOKINETICS, PREDICTION, CYP1A2, Pilot Projects, Dextromethorphan, 030226 pharmacology & pharmacy, Bayes' theorem, Maximum a posteriori Bayesian estimation, 0302 clinical medicine, Statistics, Drug Interactions, Pharmacology (medical), Mathematics, [STAT.AP]Statistics [stat]/Applications [stat.AP], Bayes estimator, education.field_of_study, PLASMA, DRIED BLOOD SPOTS, Sampling (statistics), General Medicine, MIDAZOLAM, 3. Good health, Phenotype, 030220 oncology & carcinogenesis, Outlier, MIXED EFFECTS MODELS, symbols, Omeprazole, Tolbutamide, Bayesian probability, Population, Models, Biological, 03 medical and health sciences, symbols.namesake, [SDV.SP.MED]Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences/Medication, Caffeine, Maximum a posteriori estimation, Humans, Computer Simulation, Phenotyping cocktail, Fisher information, education, DRUG DEVELOPMENT, Pharmacology, CYTOCHROME-P450, Bayes Theorem, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Nonlinear mixed effect models, Limited sampling strategy, HEALTHY-VOLUNTEERS
Abstract: International audience; Purpose: Cocktail approach using a combination of probes to phenotype several cytochromes P450 or transporters is of high interest in anticipating drug-drug interactions and personalized medicine. Its clinical use remains however limited by the intensive sampling scheme required to obtain phenotyping indexes (PI) which consists in calculating the area under the concentration-time curves. We proposed to use maximum a posteriori Bayesian estimation (MAPBE) that incorporates available information from the whole population to derive PI from a few individual observations. The performance of a limited sampling strategy (LSS) based on MAPBE was evaluated for a five-probe cocktail. Methods: The studied cocktail included midazolam, tolbutamide, caffeine, dextromethorphan, omeprazole and their relevant metabolites. Prior information for MAPBE was obtained by nonlinear mixed-effect modelling of data from a pilot study. Sampling times were chosen based on optimal design theory using the Bayesian Fisher information matrix. Through a simulation study, we investigated the predicted PI in terms of bias and imprecision for varying number and timing of samples. Results: Some three-point Bayesian designs gave mean prediction errors in [-5 %, 5 %], root mean square errors below 30 % for all probes, except dextromethorphan whose model should be consolidated further with additional data. This approach gave overall less outlier predicted values than single-point metrics and was more flexible to the timing of the latest sampling. Conclusions: MAPBE is accurate for predicting simultaneously several PI while being flexible in terms of integrating clinical constraints. Therefore, LSS based on MAPBE could help reduce the time of presence in hospital for individuals to be phenotyped.
Published: 2015

45. Lipoprotein lipase in hypothalamus is a key regulator of body weight gain and glucose homeostasis in mice

Author: Xavier Fioramonti, Valentine S. Moullé, Robert H. Eckel, Nadim Kassis, Charlotte Vanacker, Kimberley D. Bruce, Hervé Le Stunff, Cristina García-Cáceres, Erwann Philippe, Chloé Berland, Benoit Colsch, Noémie Butin, Elise Laperrousaz, Yuanqing Gao, Matthias H. Tschöp, Vincent Prévot, Amélie Lacombe, Hong Wang, Serge Luquet, Yongping Wang, Christophe Magnan, Raphael G. P. Denis, Céline Cruciani-Guglielmacci, Unité de Biologie Fonctionnelle et Adaptative (BFA (UMR_8251 / U1133)), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Munich Cancer Registry of the Munich Cancer Center, Department of Medical Informatics, Biometry and Epidemiology, Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Centre des Sciences du Goût et de l'Alimentation [Dijon] (CSGA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherche Jean-Pierre Aubert-Neurosciences et Cancer, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille, Droit et Santé, University of Colorado Anschutz [Aurora], European Foundation for Study of Diabetes (EFSD/Lilly Research Fellowship Programme), ANR: Lipobrain,ANR SVSE 1 2011 Lipobrain, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Recherche Jean-Pierre AUBERT Neurosciences et Cancer - U837 (JPArc), Université Lille Nord de France (COMUE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille, ANR-11-BSV1-0021,lipobrain,Rôle de la lipoprotéine lipase dans le contrôle nerveux de la balance énergétique(2011), Centre de Recherche Jean-Pierre AUBERT Neurosciences et Cancer - U1172 Inserm - U837 (JPArc), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Lille Nord de France (COMUE)-Université de Lille, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Biologie Fonctionnelle et Adaptative ( BFA ), Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Ludwig-Maximilians-Universität München, Laboratoire de génie chimique, UMR 5503 (CNRS/INPT/UPS), Département Bioprocédés et Systèmes Microbiens, UPS-INPT-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre des Sciences du Goût et de l'Alimentation [Dijon] ( CSGA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université de Lille, Droit et Santé, University of Colorado Denver School of Medicine [Aurora, CO, USA], and ANR : Lipobrain,ANR SVSE 1 2011 Lipobrain
Subjects: Male, 0301 basic medicine, Time Factors, nervous-system, hippocampus, [ SDV.AEN ] Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition, Endocrinology, Diabetes and Metabolism, neurons, Weight Gain, Energy homeostasis, Mice, chemistry.chemical_compound, Homeostasis, Glucose homeostasis, Glucose tolerance test, Lipoprotein lipase, medicine.diagnostic_test, Hydrolysis, Dependovirus, Lipids, energy-balance, Phenotype, Hypothalamus, Body Composition, lipids (amino acids, peptides, and proteins), diabetes-mellitus, Ceramide, medicine.medical_specialty, diet-induced obesity, brain, Green Fluorescent Proteins, Mice, Transgenic, Calorimetry, Biology, Ceramides, Triacylglycerol, insulin-resistance, 03 medical and health sciences, Insulin resistance, Internal medicine, Internal Medicine, medicine, Animals, Obesity, Nutrient utilisation, Triglycerides, Body Weight, nutritional and metabolic diseases, Glucose Tolerance Test, medicine.disease, gene-expression, Mice, Inbred C57BL, Glucose, 030104 developmental biology, Endocrinology, chemistry, metabolism, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition, Gene Deletion
Abstract: International audience; Aims/hypothesis Regulation of energy balance involves the participation of many factors, including nutrients, among which are circulating lipids, acting as peripheral signals informing the central nervous system of the energy status of the organism. It has been shown that neuronal lipoprotein lipase (LPL) participates in the control of energy balance by hydrolysing lipid particles enriched in triacylglycerols. Here, we tested the hypothesis that LPL in the mediobasal hypothalamus (MBH), a well-known nucleus implicated in the regulation of metabolic homeostasis, could also contribute to the regulation of body weight and glucose homeostasis.Methods We injected an adeno-associated virus (AAV) expressing Cre-green fluorescent protein into the MBH of Lpl-floxed mice (and wild-type mice) to specifically decrease LPL activity in the MBH. In parallel, we injected an AAV overexpressing Lpl into the MBH of wild-type mice. We then studied energy homeostasis and hypothalamic ceramide content.Results The partial deletion of Lpl in the MBH in mice led to an increase in body weight compared with controls (37.72 +/- 0.7 g vs 28.46 +/- 0.12, p < 0.001) associated with a decrease in locomotor activity. These mice developed hyperinsulinaemia and glucose intolerance. This phenotypealso displayed reduced expression of Cers1 in the hypothalamus as well as decreased concentration of several C18 species of ceramides and a 3-fold decrease in total ceramide intensity. Conversely, overexpression of Lpl specifically in the MBH induced a decrease in body weight.Conclusions/interpretation Our study shows that LPL in the MBH is an important regulator of body weight and glucose homeostasis.
Published: 2017

46. Histone Variant H2A.L.2 Guides Transition Protein-Dependent Protamine Assembly in Male Germ Cells

Author: Sophie Barral, Patrick Héry, Jérôme Govin, Matthieu Gérard, Fayçal Boussouar, Sandrine Curtet, Emilie Montellier, Hitoshi Kurumizaka, Denis Puthier, Takashi Urahama, Sophie Rousseaux, Maud de Dieuleveult, Guillaume Charbonnier, François Fenaille, Saadi Khochbin, Hitoshi Shiota, Yuichi Morozumi, Hiroki Tanaka, Thierry Buchou, Nicolas Fernandez-Nunez, Yohann Couté, Institute for Advanced Biosciences / Institut pour l'Avancée des Biosciences (Grenoble) (IAB), Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang - Auvergne-Rhône-Alpes (EFS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut d'oncologie/développement Albert Bonniot de Grenoble (INSERM U823), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-CHU Grenoble-EFS-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Waseda University [Tokyo, Japan], Etude de la dynamique des protéomes (EDyP ), Laboratoire de Biologie à Grande Échelle (BGE - UMR S1038), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Biologie et de Technologies de Saclay (IBITECS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Interactions et dynamique des environnements de surface (IDES), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Technologies avancées pour le génôme et la clinique (TAGC), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Biologie moléculaire et cellulaire de la différenciation, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Albert Bonniot-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), DBJC-SBMS, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Epigénomique des mammifères (REMOD), Département Biologie des Génomes (DBG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Waseda University, Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Bertacchi Griffi, Nathalie, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-EFS-CHU Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Male, 0301 basic medicine, NAP1L4, Mice, 129 Strain, Chromosomal Proteins, Non-Histone, Spermiogenesis, [SDV]Life Sciences [q-bio], Biology, Transfection, Genome, Histones, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Chlorocebus aethiops, Databases, Genetic, Animals, Nucleosome, Genetic Predisposition to Disease, Protamines, Spermatogenesis, Molecular Biology, Infertility, Male, Mice, Knockout, Genetics, Transition (genetics), Computational Biology, Gene Expression Regulation, Developmental, Cell Biology, Chromatin Assembly and Disassembly, Spermatozoa, Protamine, Chromatin, Nucleosomes, Cell biology, [SDV] Life Sciences [q-bio], Transformation (genetics), Fertility, Phenotype, 030104 developmental biology, Histone, COS Cells, biology.protein, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract: International audience; Histone replacement by transition proteins (TPs) and protamines (Prms) constitutes an essential step for the successful production of functional male gametes, yet nothing is known on the underlying functional interplay between histones, TPs, and Prms. Here, by studying spermatogenesis in the absence of a spermatid-specific histone variant, H2A.L.2, we discover a fundamental mechanism involved in the transformation of nucleosomes into nucleoprotamines. H2A.L.2 is synthesized at the same time as TPs and enables their loading onto the nucleosomes. TPs do not displace histones but rather drive the recruitment and processing of Prms, which are themselves responsible for histone eviction. Altogether, the incorporation of H2A.L.2 initiates and orchestrates a series of successive transitional states that ultimately shift to the fully compacted genome of the mature spermatozoa. Hence, the current view of histone-to-nucleoprotamine transition should be revisited and include an additional step with H2A.L.2 assembly prior to the action of TPs and Prms.
Published: 2017

47. Mechanistic study of competitive releases of H 2 O, NH 3 and CO 2 from deprotonated aspartic and glutamic acids: Role of conformation

Author: Gianluca Giorgi, Anna Warnet, Ulli Martin Hohenester, Benoit Colsch, François Fenaille, Jean-Claude Tabet, Pierre Barbier Saint Hilaire, Christophe Junot, Yves Gimbert, Marie Françoise Olivier, Département de Chimie Moléculaire - Synthèse Et Réactivité en Chimie Organique (DCM - SeRCO ), Département de Chimie Moléculaire (DCM), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centro Interdipartimentale di Analisi e Determinazioni Structurali, Università degli Studi di Siena = University of Siena (UNISI), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Chimie Structurale Organique et Biologique (CSOB), Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM), and Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Steric effects, Anions, Stereochemistry, Decarboxylation, Clinical Biochemistry, Molecular Conformation, Glutamic Acid, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Biochemistry, Cyclopropane, Analytical Chemistry, chemistry.chemical_compound, Ammonia, Models, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Aspartic acid, Nucleophilic substitution, Methylene, Electrospray high-resolution mass spectrometry, Regioselective dissociation, Unexpected cleavage of aspartate anion, Aspartic Acid, Carbon Dioxide, Models, Molecular, Spectrometry, Mass, Electrospray Ionization, Stereoisomerism, Water, Protons, Cell Biology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Chromatography, Chemistry, Spectrometry, 010401 analytical chemistry, Electrospray Ionization, Molecular, General Medicine, Glutamic acid, Mass, 0104 chemical sciences, 13. Climate action, Intramolecular force
Abstract: The aims of this study were to highlight the impact of minor structural differences (e.g. an aminoacid side chain enlargement by one methylene group), on ion dissociation under collision-induced dissociation conditions, and to determine the underlying chemical mechanisms. Therefore, we compared fragmentations of deprotonated aspartic and glutamic acids generated in negative electrospray ionization. Energy-resolved mass spectrometry breakdown curves were recorded and MS3 experiments performed on an Orbitrap Fusion for high-resolution and high-mass accuracy measurements. Activated fragmentations were performed using both the resonant and non-resonant excitation modes (i.e., CID and HCD, respectively) in order to get complementary information on the competitive and consecutive dissociative pathways. These experiments showed a specific loss of ammonia from the activated aspartate but not from the activated glutamate. We mainly focused on this specific observed loss from aspartate. Two different mechanisms based on intramolecular reactions (similar to those occurring in organic chemistry) were proposed, such as intramolecular elimination (i.e. Ei-like) and nucleophilic substitution (i.e. SNi-like) reactions, respectively, yielding anions as fumarate and α lactone from a particular conformation with the lowest steric hindrance (i.e. with antiperiplanar carboxyl groups). The detected deaminated aspartate anion can then release CO2 as observed in the MS3 experimental spectra. However, quantum calculations did not indicate the formation of such a deaminated aspartate product ion without loss of carbon dioxide. Actually, calculations displayed the double neutral (NH3+CO2) loss as a concomitant pathway (from a particular conformation) with relative high activation energy instead of a consecutive process. This disagreement is apparent since the concomitant pathway may be changed into consecutive dissociations according to the collision energy i.e., at higher collision energy and at lower excitation conditions, respectively. The latter takes place by stabilization of the deaminated aspartate solvated with two residual molecules of water (present in the collision cell). This desolvated anion formed is an α lactone substituted by a methylene carboxylate group. The vibrational excitation acquired by [(D-H)-NH3]-during its isolation is enough to allow its prompt decarboxylation with a barrier lower than 8.4kJ/mol. In addition, study of glutamic acid-like diastereomers constituted by a cyclopropane, hindering any side chain rotation, confirms the impact of the three-dimensional geometry on fragmentation pathways. A significant specific loss of water is only observed for one of these diastereomers. Other experiments, such as stable isotope labeling, need to be performed to elucidate all the observed losses from activated aspartate and glutamate anions. These first mechanistic interpretations enhance understanding of this dissociative pathway and underline the necessity of studying fragmentation of a large number of various compounds to implement properly new algorithms for de novo elucidation of unknown metabolites.
Published: 2017

48. A proteomics assay to detect eight CBRN-relevant toxins in food

Author: Sylvie Kieffer-Jaquinod, Alexandra Kraut, Michel Jaquinod, François Becher, Mathilde Louwagie, Virginie Brun, Myriam Ferro, Benoit Gilquin, Clinatec - Centre de recherche biomédicale Edmond J.Safra (SCLIN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Etude de la dynamique des protéomes (EDyP ), Laboratoire de Biologie à Grande Échelle (BGE - UMR S1038), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: 0301 basic medicine, Proteomics, Shigella dysenteriae, Cytolethal distending toxin, [SDV]Life Sciences [q-bio], Bacterial Toxins, Enterotoxin, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Biochemistry, Campylobacter jejuni, Microbiology, Shiga Toxin, 03 medical and health sciences, Enterotoxins, Tandem Mass Spectrometry, medicine, Multiplex, Molecular Biology, Escherichia coli, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, biology, Toxin, Chemistry, 010401 analytical chemistry, Clostridium perfringens epsilon toxin, biology.organism_classification, 0104 chemical sciences, 030104 developmental biology, Environmental chemistry, Chromatography, Liquid
Abstract: A proteomics assay was set up to analyze food substrates for eight toxins of the CBRN (chemical, biological, radiological and nuclear) threat, namely ricin, Clostridium perfringens epsilon toxin (ETX), Staphylococcus aureus enterotoxins (SEA, SEB and SED), shigatoxins from Shigella dysenteriae and entero-hemorragic Escherichia coli strains (STX1 and STX2) and Campylobacter jejuni cytolethal distending toxin (CDT). The assay developed was based on an antibody-free sample preparation followed by bottom-up LC-MS/MS analysis operated in targeted mode. Highly specific detection and absolute quantification were obtained using isotopically labeled proteins (PSAQ standards) spiked into the food matrix. The sensitivity of the assay for the eight toxins was lower than the oral LD50 which would likely be used in a criminal contamination of food supply. This assay should be useful in monitoring biological threats. In the public-health domain, it opens the way for multiplex investigation of food-borne toxins using targeted LC-MS/MS.
Published: 2017

49. Telling metabolic stories to explore metabolomics data: a case study on the yeast response to cadmium exposure

Author: Fabien Jourdan, Pierluigi Crescenzi, Christophe Junot, Andrea Marino, Michele Borassi, Etienne Birmelé, Marie-France Sagot, Ludovic Cottret, Leen Stougie, Vicente Acuña, Cecilia C. Klein, Vincent Lacroix, Alberto Marchetti-Spaccamela, Paulo Vieira Milreu, An algorithmic view on genomes, cells, and environments (BAMBOO), Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Mathomics, Universidad de Chile = University of Chile [Santiago] (UCHILE), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), Scuola Normale Superiore di Pisa (SNS), Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Dipartimento di Informatica e Sistemistica 'Antonio Ruberti' (DIS), Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome], Dipartimento di Sistemi e Informatica (DSI), Università degli Studi di Firenze = University of Florence [Firenze] (UNIFI), Department of mathematics and computing science [Eindhoven], Eindhoven University of Technology [Eindhoven] (TU/e), Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX), ToxAlim (ToxAlim), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), European Research Council under the European Community [(247073)10], French project [ANR MIRI BLAN08-1335497], ANR, Plateforme Bioinformatique de Toulouse, ANR-BBSRC Systryp, CIRIC-INRIA Chile line Natural Resources, NWO-CLS MEMESA project, 'DISCO' PRIN National Research Project, ANR-08-BLAN-0293,MIRI,Combinatorial exploration of the molecular landscape and evolution of intimate species relations(2008), European Project: 247073,EC:FP7:ERC,ERC-2009-AdG,SISYPHE(2010), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université de Lyon-Université de Lyon-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' = Sapienza University [Rome] (UNIROMA), Università degli Studi di Firenze = University of Florence (UniFI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), University of Chile [Santiago], Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Università degli Studi di Roma 'La Sapienza' [Rome], Università degli Studi di Firenze [Firenze], ANR-08-BLAN-1335497,MIRI,Combinatorial exploration of the molecular landscape and evolution of intimate species relations(2008), Econometrics and Operations Research, Amsterdam Business Research Institute, Evolutionary Intelligence, Milreu, Paulo Vieira, Lacroix, Vincent, and Sagot, Marie-France
Subjects: Statistics and Probability, Computer science, [INFO.INFO-DS]Computer Science [cs]/Data Structures and Algorithms [cs.DS], Saccharomyces cerevisiae, Machine learning, computer.software_genre, Biochemistry, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Cadmium, Enzyme Activation, Glutathione, Metabolomics, Medicine (all), Molecular Biology, Computer Science Applications1707 Computer Vision and Pattern Recognition, Computational Theory and Mathematics, Computational Mathematics, Statistics, Organism, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, business.industry, 030302 biochemistry & molecular biology, Glutathione biosynthesis, Original Papers, Structural Bioinformatics, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Computer Science Applications, Variety (cybernetics), Enzyme inhibition, CADMIUM EXPOSURE, chemistry, sense organs, Artificial intelligence, [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], business, computer
Abstract: Motivation: The increasing availability of metabolomics data enables to better understand the metabolic processes involved in the immediate response of an organism to environmental changes and stress. The data usually come in the form of a list of metabolites whose concentrations significantly changed under some conditions, and are thus not easy to interpret without being able to precisely visualize how such metabolites are interconnected. Results: We present a method that enables to organize the data from any metabolomics experiment into metabolic stories. Each story corresponds to a possible scenario explaining the flow of matter between the metabolites of interest. These scenarios may then be ranked in different ways depending on which interpretation one wishes to emphasize for the causal link between two affected metabolites: enzyme activation, enzyme inhibition or domino effect on the concentration changes of substrates and products. Equally probable stories under any selected ranking scheme can be further grouped into a single anthology that summarizes, in a unique subnetwork, all equivalently plausible alternative stories. An anthology is simply a union of such stories. We detail an application of the method to the response of yeast to cadmium exposure. We use this system as a proof of concept for our method, and we show that we are able to find a story that reproduces very well the current knowledge about the yeast response to cadmium. We further show that this response is mostly based on enzyme activation. We also provide a framework for exploring the alternative pathways or side effects this local response is expected to have in the rest of the network. We discuss several interpretations for the changes we see, and we suggest hypotheses that could in principle be experimentally tested. Noticeably, our method requires simple input data and could be used in a wide variety of applications. Availability and implementation: The code for the method presented in this article is available at http://gobbolino.gforge.inria.fr. Contact: pvmilreu@gmail.com; vincent.lacroix@univ-lyon1.fr; marie-france.sagot@inria.fr Supplementary information: Supplementary data are available at Bioinformatics online.
Published: 2013

50. biosigner: A New Method for the Discovery of Significant Molecular Signatures from Omics Data

Author: Christophe Junot, Philippe Rinaudo, Samia Boudah, Etienne A. Thévenot, Laboratoire d'analyse des données et d'intelligence des systèmes (LADIS), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), ANR-11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation(2011), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA))
Subjects: 0301 basic medicine, Workflow4metabolomics, Support Vector Machine, Computer science, Feature selection, bile, computer.software_genre, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology (miscellaneous), Biochemistry, Partial Least Squares, wrapper approach, Bioconductor, 03 medical and health sciences, transcriptomics, feature selection, proteomics, Resampling, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Partial least squares regression, taurochenodeoxycholic acid, Molecular Biosciences, Molecular Biology, reference binary classifier, Original Research, Random Forest, [INFO.INFO-DB]Computer Science [cs]/Databases [cs.DB], biosigner algorithm, data mining, molecular signature, Linear discriminant analysis, metabolomics, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Random forest, Support vector machine, omics data, 030104 developmental biology, diabetic patients, [INFO.INFO-IR]Computer Science [cs]/Information Retrieval [cs.IR], discovery of biomarkers, biomarker, Data mining, Classifier (UML), computer, [PHYS.PHYS.PHYS-DATA-AN]Physics [physics]/Physics [physics]/Data Analysis, Statistics and Probability [physics.data-an]
Abstract: International audience; High-throughput technologies such as transcriptomics, proteomics, and metabolomics show great promise for the discovery of biomarkers for diagnosis and prognosis. Selection of the most promising candidates between the initial untargeted step and the subsequent validation phases is critical within the pipeline leading to clinical tests. Several statistical and data mining methods have been described for feature selection: in particular, wrapper approaches iteratively assess the performance of the classifier on distinct subsets of variables. Current wrappers, however, do not estimate the significance of the selected features. We therefore developed a new methodology to find the smallest feature subset which significantly contributes to the model performance, by using a combination of resampling, ranking of variable importance, significance assessment by permutation of the feature values in the test subsets, and half-interval search. We wrapped our biosigner algorithm around three reference binary classifiers (Partial Least Squares—Discriminant Analysis, Random Forest, and Support Vector Machines) which have been shown to achieve specific performances depending on the structure of the dataset. By using three real biological and clinical metabolomics and transcriptomics datasets (containing up to 7000 features), complementary signatures were obtained in a few minutes, generally providing higher prediction accuracies than the initial full model. Comparison with alternative feature selection approaches further indicated that our method provides signatures of restricted size and high stability. Finally, by using our methodology to seek metabolites discriminating type 1 from type 2 diabetic patients, several features were selected, including a fragment from the taurochenodeoxycholic bile acid. Our methodology, implemented in the biosigner R/Bioconductor package and Galaxy/Workflow4metabolomics module, should be of interest for both experimenters and statisticians to identify robust molecular signatures from large omics datasets in the process of developing new diagnostics.
Published: 2016

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