Comprehensive Profiling of Cartilage Extracellular Matrix Formation and Maturation Using Sequential Extraction and Label-free Quantitative Proteomics
Notice bibliographique
Résumé
Articular cartilage is indispensable for joint function but has limited capacity for self-repair. Engineering of neocartilage in vitro is therefore a major target for autologous cartilage repair in arthritis. Previous analysis of neocartilage has targeted cellular organization and specific molecular components. However, the complexity of extracellular matrix (ECM) development in neocartilage has not been investigated by proteomics. To redress this, we developed a mouse neocartilage culture system that produces a cartilaginous ECM. Differential analysis of the tissue proteome of 3-week neocartilage and 3-day postnatal mouse cartilage using solubility-based protein fractionation targeted components involved in neocartilage development, including ECM maturation. Initially, SDS-PAGE analysis of sequential extracts revealed the transition in protein solubility from a high proportion of readily soluble (NaCl-extracted) proteins in juvenile cartilage to a high proportion of poorly soluble (guanidine hydrochloride-extracted) proteins in neocartilage. Label-free quantitative mass spectrometry (LTQ-Orbitrap) and statistical analysis were then used to filter three significant protein groups: proteins enriched according to extraction condition, proteins differentially abundant between juvenile cartilage and neocartilage, and proteins with differential solubility properties between the two tissue types. Classification of proteins differentially abundant between NaCl and guanidine hydrochloride extracts (n = 403) using bioinformatics revealed effective partitioning of readily soluble components from subunits of larger protein complexes. Proteins significantly enriched in neocartilage (n = 78) included proteins previously not reported or with unknown function in cartilage (integrin-binding protein DEL1; coiled-coil domain-containing protein 80; emilin-1 and pigment epithelium derived factor). Proteins with differential extractability between juvenile cartilage and neocartilage included ECM components (nidogen-2, perlecan, collagen VI, matrilin-3, tenascin and thrombospondin-1), and the relationship between protein extractability and ECM ultrastructural organization was supported by electron microscopy. Additionally, one guanidine extract-specific neocartilage protein, protease nexin-1, was confirmed by immunohistochemistry as a novel component of developing articular cartilage in vivo. The extraction profile and matrix-associated immunostaining implicates protease nexin-1 in cartilage development in vitro and in vivo.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».