La composante protéomique de la plateforme d’Exploration du Métabolisme (PFEMcp)

La « Plateforme d'Exploration du Métabolisme » (PFEM) est une Infrastructure Scientifique Collective (ISC) labellisée par l'INRAE depuis 2008, labellisée par le GIS IBiSA depuis 2010 (renouvellement en 2017), certifiée ISO 9001 depuis 2013 et certifiée NFX50-900 depuis 2015. Elle est organisée en deux composantes :

• Métabolomique, adossée à l'Unité de Nutrition Humaine (UMR1019 INRAE UCA) et à l'Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (UMR6296 CNRS UCA),
• Protéomique (PFEMcp), adossée à l'Unité de recherche sur la Qualité des Produits Animaux (UR0370 INRAE).

Le cœur de métier de la PFEMcp est l’étude des protéines et des peptides dans des échantillons biologiques :

• l’identification et la quantification de protéines et de peptides en milieux complexes par couplage chromatographie liquide et spectrométrie de masse en tandem en haute résolution (LC-MS/MS Orbitrap),
• l’imagerie moléculaire par spectrométrie de masse MALDI-TOF (Matrix-Assisted Laser Desorption Ionisation - Time-Of-Flight) pour la détection de biomolécules à la surface d’échantillons biologiques solides (coupes de tissus, …),
• l’acquisition d’empreintes spectrales en spectrométrie de masse MALDI-TOF, couplées à de la chimiométrie pour la recherche et validation de biomarqueurs d’état.
• le retraitement bio-informatique des données, leurs analyses biostatistique et biologique par différents outils bio-informatique.

Ressources humaines

Responsable technique et opérationnel : Christophe Chambon (IR, UR QuaPA, 1 ETP), 04 73 62 44 64

Responsable scientifique : Michel Hébraud (DR, UMR MEDiS, 0,25 ETP), 04 73 62 46 70,

Claude Ferreira De Oliveira (TR, UR QuaPA, 1 ETP)

Thierry Sayd (IR, UR QuaPA, 1 ETP)

Laetitia Théron (CR, UR QuaPA, 0,2 ETP)

Didier Viala (IE, détaché de l’UMR H, 1 ETP)

Labellisations

La « Plateforme d'Exploration du Métabolisme » (PFEM) est une Infrastructure Scientifique Collective (ISC) labellisée par l'INRAE depuis 2008 (renouvellement en 2013, 2018 et 2024), et par le GIS IBiSA depuis 2010 (renouvellement en 2017).

Assurance Qualité

La PFEMcp est certifiée ISO 9001 depuis 2013 et certifiée NFX50-900 depuis 2015.

Co-financements

La PFEMcp a bénéficié de co-financements de l’Union européenne et de la Région Auvergne-Rhône-Alpes dans le cadre du Fonds Européen de Développement Régional (FEDER) et du Contrat de Plan Etat Région (CPER), du GIS IBiSA en tant que plateforme labellisée (PFEM) ainsi que d’INRAE via les Appels d’Offres Equipements Lourds DISC/CNUE/CNOC et Equipements Moyens CNOC.

Equipements et applications

La PFEMcp est équipée de deux spectromètres de masse Orbitrap (LTQ Velos de 2011 et QExactive HFX de 2019, Thermo Scientific) couplés à des nano-HPLC (Ultimate 3000 et Vanquish NEO, Thermo Scientific), d'un spectromètre de masse MALDI-TOF/TOF (Autoflex Speed de 2012, Bruker) et d’un « sprayer » préparateur pour les coupes de tissus (HTW M3+ de 2025, HTXImaging).

Spectromètre de masse Q Exactive HF-X de Thermo Fisher Scientific, couplé à une nano-HPLC Ultimate 3000, acquis en 2019 grâce à un financement CNOC et GIS IBISA.

Applications : Identification et quantification sans marquage des peptides et protéines. Analyse des données et statistiques grâce aux logiciels Progenesis QI (Nonlinear Dynamics, Waters), Peaks (Bioinformatics Solutions INC, BSI), Proteome Discoverer (Thermo Fisher Scientific). Intégration des données de peptidomique et protéomique en réseaux d’interactions et calcul d’enrichissement des termes Gene Ontology.

Spectromètre de masse MALDI-TOF/TOF Autoflex Speed de Bruker, acquis en 2012 avec un financement CPER.

Applications :

• Imagerie par spectrométrie de masse, cartographie moléculaire à la surface d’un échantillon. Couplage des données d’imagerie avec d’autres approches (histologie, immunomarquage, …). Analyse et intégration des données d’imagerie grâce au logiciel Scils^TM pour des approches multi-omiques.
• Empreintes spectrales des protéines en mode linéaire (jusqu’à plusieurs dizaines de kDa) et en mode réflectron (< 10 kDa), analyse des données par chimiométrie.

Domaines d’étude

Les domaines d'application de la PFEMcp sont vastes puisqu’ils couvrent aussi bien l’humain, l'animal, le végétal et le microbien afin de répondre aux besoins des utilisateurs. Les agents de la PFEMcp ont cosigné 47 articles scientifiques entre 2020 et 2025 (164 depuis 2004).

Partenaires

La PFEMcp traite entre quinze et vingt-cinq projets de recherche par an. Au cours des cinq dernières années, 10 % des projets ont été financés au niveau régional, 55 % au niveau national et 35 % au niveau européen ; environ 95 % étaient des projets académiques et 5 % provenaient d'entreprises privées. Il est à noter que la PFEMcp est la seule plateforme à avoir développé une expertise en MSI dans la région Auvergne. Des développements méthodologiques, particulièrement en matière d’extraction et de préparation d’échantillons protéiques, sont souvent nécessaires dans le cadre de projets ou sont initiés par la PFEMcp pour répondre aux besoins des partenaires. A titre d’exemples, la PFEMcp a développé et optimisé des méthodes de préparation des protéines du matrisome bovin, de biopsies de cancer ORL humains après microdissection laser ? …….

Réseaux

La PFEMcp est impliquée dans des réseaux nationaux tels que MassProt'INRAE qui regroupe les plateformes protéomiques de l'INRAE, et le Groupement de Recherche en imagerie par spectrométrie de masse (GdR-MSI). Ce GdR, piloté par le CNRS, regroupe une trentaine de laboratoires et structures académiques impliqués dans la MSI. Les agents de la PFEMcp sont aussi membres de la French Proteomic Society (FPS) et de la Société Française de Spectrométrie de Masse (SFSM).