Targeted proteomics by selected reaction monitoring mass spectrometry: Applications to systems biology and biomarker discovery

Molecular BioSystems

Volumn 7, Issue 2, 2011, Pages 292-303

  Elschenbroich, Sarah ^a,b   Kislinger, Thomas ^a,c,d  

^a PRINCESS MARGARET HOSPITAL   (Canada)

^b UNIVERSITY OF ERLANGEN NUREMBERG   (Germany)

^c UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

^d Campbell Family Institute for Cancer Research   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL MARKER;

MASS SPECTROMETRY; METHODOLOGY; PROTEOMICS; REVIEW; SYSTEMS BIOLOGY;

BIOLOGICAL MARKERS; MASS SPECTROMETRY; PROTEOMICS; SYSTEMS BIOLOGY;

EID: 78751675280     PISSN: 1742206X     EISSN: 17422051     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0mb00159g     Document Type: Review

References (124)

1. J. B. Fenn M. Mann C. K. Meng S. F. Wong C. M. Whitehouse Science 1989 246 64 71
2. M. Karas F. Hillenkamp Anal. Chem. 1988 60 2299 2301
3. J. Klose Humangenetik 1975 26 231 243
4. P. H. O'Farell J. Biol. Chem. 1975 250 4007 4021
5. A. Gorg W. Weiss M. J. Dunn Proteomics 2004 4 3665 3685
6. T. Kislinger B. Cox A. Kannan C. Chung P. Hu A. Ignatchenko M. S. Scott A. O. Gramolini Q. Morris M. T. Hallett J. Rossant T. R. Hughes B. Frey A. Emili Cell (Cambridge, Mass.) 2006 125 173 186
7. T. Kislinger A. O. Gramolini Y. Pan K. Rahman D. H. MacLennan A. Emili Mol. Cell. Proteomics 2005 4 887 901
8. T. Kislinger K. Rahman D. Radulovic B. Cox J. Rossant A. Emili Mol. Cell. Proteomics 2003 2 96 106
9. V. K. Mootha J. Bunkenborg J. V. Olsen M. Hjerrild J. R. Wisniewski E. Stahl M. S. Bolouri H. N. Ray S. Sihag M. Kamal N. Patterson E. S. Lander M. Mann Cell (Cambridge, Mass.) 2003 115 629 640
10. M. P. Washburn D. Wolters J. R. Yates, 3rd Nat. Biotechnol. 2001 19 242 247
11. B. Wollscheid D. Bausch-Fluck C. Henderson R. O'Brien M. Bibel R. Schiess R. Aebersold J. D. Watts Nat. Biotechnol. 2009 27 378 386
12. C. C. Wu M. J. MacCoss K. E. Howell J. R. Yates, 3rd Nat. Biotechnol. 2003 21 532 538
13. A. Makarov E. Denisov A. Kholomeev W. Balschun O. Lange K. Strupat S. Horning Anal. Chem. 2006 78 2113 2120
14. Q. Hu R. J. Noll H. Li A. Makarov M. Hardman R. Graham Cooks J. Mass Spectrom. 2005 40 430 443
15. J. V. Olsen J. C. Schwartz J. Griep-Raming M. L. Nielsen E. Damoc E. Denisov O. Lange P. Remes D. Taylor M. Splendore E. R. Wouters M. Senko A. Makarov M. Mann S. Horning Mol. Cell. Proteomics 2009 8 2759 2769
16. S. E. Ong M. Mann Nat. Chem. Biol. 2005 1 252 262
17. H. Liu R. G. Sadygov J. R. Yates, 3rd Anal. Chem. 2004 76 4193 4201
18. D. Figeys G. L. Corthals B. Gallis D. R. Goodlett A. Ducret M. A. Corson R. Aebersold Anal. Chem. 1999 71 2279 2287
19. R. Craig J. P. Cortens R. C. Beavis J. Proteome Res. 2004 3 1234 1242
20. J. K. Eng A. L. McCormack J. R. Yates J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994 5 976 989
21. D. N. Perkins D. J. Pappin D. M. Creasy J. S. Cottrell Electrophoresis 1999 20 3551 3567
22. Z. Q. Ma S. Dasari M. C. Chambers M. D. Litton S. M. Sobecki L. J. Zimmerman P. J. Halvey B. Schilling P. M. Drake B. W. Gibson D. L. Tabb J. Proteome Res. 2009 8 3872 3881
23. A. I. Nesvizhskii A. Keller E. Kolker R. Aebersold Anal. Chem. 2003 75 4646 4658
24. D. L. Tabb W. H. McDonald J. R. Yates, 3rd J. Proteome Res. 2002 1 21 26
25. J. Cox M. Mann Cell (Cambridge, Mass.) 2007 130 395 398
26. C. Kumar M. Mann FEBS Lett. 2009 583 1703 1712
27. D. L. Tabb L. Vega-Montoto P. A. Rudnick A. M. Variyath A. J. Ham D. M. Bunk L. E. Kilpatrick D. D. Billheimer R. K. Blackman H. L. Cardasis S. A. Carr K. R. Clauser J. D. Jaffe K. A. Kowalski T. A. Neubert F. E. Regnier B. Schilling T. J. Tegeler M. Wang P. Wang J. R. Whiteaker L. J. Zimmerman S. J. Fisher B. W. Gibson C. R. Kinsinger M. Mesri H. Rodriguez S. E. Stein P. Tempst A. G. Paulovich D. C. Liebler C. Spiegelman J. Proteome Res. 2010 9 761 776
28. C. F. Taylor N. W. Paton K. S. Lilley P. A. Binz R. K. Julian, Jr. A. R. Jones W. Zhu R. Apweiler R. Aebersold E. W. Deutsch M. J. Dunn A. J. Heck A. Leitner M. Macht M. Mann L. Martens T. A. Neubert S. D. Patterson P. Ping S. L. Seymour P. Souda A. Tsugita J. Vandekerckhove T. M. Vondriska J. P. Whitelegge M. R. Wilkins I. Xenarios J. R. Yates, 3rd H. Hermjakob Nat. Biotechnol. 2007 25 887 893
29. S. P. Gygi B. Rist S. A. Gerber F. Turecek M. H. Gelb R. Aebersold Nat. Biotechnol. 1999 17 994 999
30. A. Schmidt J. Kellermann F. Lottspeich Proteomics 2005 5 4 15
31. S. E. Ong B. Blagoev I. Kratchmarova D. B. Kristensen H. Steen A. Pandey M. Mann Mol. Cell. Proteomics 2002 1 376 386
32. P. L. Ross Y. N. Huang J. N. Marchese B. Williamson K. Parker S. Hattan N. Khainovski S. Pillai S. Dey S. Daniels S. Purkayastha P. Juhasz S. Martin M. Bartlet-Jones F. He A. Jacobson D. J. Pappin Mol. Cell. Proteomics 2004 3 1154 1169
33. L. Dayon A. Hainard V. Licker N. Turck K. Kuhn D. F. Hochstrasser P. R. Burkhard J. C. Sanchez Anal. Chem. 2008 80 2921 2931
34. B. Cox T. Kislinger D. A. Wigle A. Kannan K. Brown T. Okubo B. Hogan I. Jurisica B. Frey J. Rossant A. Emili Mol. Syst. Biol. 2007 3 109
35. B. Cox M. Kotlyar A. I. Evangelou V. Ignatchenko A. Ignatchenko K. Whiteley I. Jurisica S. L. Adamson J. Rossant T. Kislinger Mol. Syst. Biol. 2009 5 279
36. D. H. Lundgren S. I. Hwang L. Wu D. K. Han Expert Rev. Proteomics 2010 7 39 53
37. M. F. Lopez R. Kuppusamy D. A. Sarracino A. Prakash M. Athanas B. Krastins T. Rezai J. N. Sutton S. Peterman K. Nicolaides J. Proteome Res. 2010 10.1021/pr100153j
38. K. Rangiah M. Tippornwong V. Sangar D. Austin M. P. Tetreault A. K. Rustgi I. A. Blair K. H. Yu J. Proteome Res. 2009 8 5153 5164
39. S. J. Shah K. H. Yu V. Sangar S. I. Parry I. A. Blair J. Proteome Res. 2009 8 2407 2417
40. J. D. Baty P. R. Robinson Biomed. Mass Spectrom. 1977 4 36 41
41. M. Yao L. Ma W. G. Humphreys M. Zhu J. Mass Spectrom. 2008 43 1364 1375
42. H. Gao O. L. Materne D. L. Howe C. L. Brummel Rapid Commun. Mass Spectrom. 2007 21 3683 3693
43. C. Prakash C. L. Shaffer A. Nedderman Mass Spectrom. Rev. 2007 26 340 369
44. V. Lange P. Picotti B. Domon R. Aebersold Mol. Syst. Biol. 2008 4 222
45. R. D. Unwin J. R. Griffiths A. D. Whetton Nat. Protocols 2009 4 870 877
46. V. Lange J. A. Malmstrom J. Didion N. L. King B. P. Johansson J. Schafer J. Rameseder C. H. Wong E. W. Deutsch M. Y. Brusniak P. Buhlmann L. Bjorck B. Domon R. Aebersold Mol. Cell. Proteomics 2008 7 1489 1500
47. P. Picotti O. Rinner R. Stallmach F. Dautel T. Farrah B. Domon H. Wenschuh R. Aebersold Nat. Methods 2010 7 43 46
48. L. Anderson C. L. Hunter Mol. Cell. Proteomics 2006 5 573 588
49. J. Stahl-Zeng V. Lange R. Ossola K. Eckhardt W. Krek R. Aebersold B. Domon Mol. Cell. Proteomics 2007 6 1809 1817
50. R. Kiyonami A. Schoen A. Prakash S. Peterman V. Zabrouskov P. Picotti R. Aebersold A. Huhmer B. Domon Mol. Cell. Proteomics 2010 10.1074/mcp.M110.002931
51. H. Keshishian T. Addona M. Burgess E. Kuhn S. A. Carr Mol. Cell. Proteomics 2007 6 2212 2229
52. P. Mallick M. Schirle S. S. Chen M. R. Flory H. Lee D. Martin J. Ranish B. Raught R. Schmitt T. Werner B. Kuster R. Aebersold Nat. Biotechnol. 2007 25 125 131
53. V. A. Fusaro D. R. Mani J. P. Mesirov S. A. Carr Nat. Biotechnol. 2009 27 190 198
54. E. W. Deutsch H. Lam R. Aebersold EMBO Rep. 2008 9 429 434
55. J. A. Mead L. Bianco V. Ottone C. Barton R. G. Kay K. S. Lilley N. J. Bond C. Bessant Mol. Cell. Proteomics 2009 8 696 705
56. B. MacLean D. M. Tomazela N. Shulman M. Chambers G. L. Finney B. Frewen R. Kern D. L. Tabb D. C. Liebler M. J. MacCoss Bioinformatics 2010 26 966 968
57. C. A. Sherwood A. Eastham L. W. Lee A. Peterson J. K. Eng D. Shteynberg L. Mendoza E. W. Deutsch J. Risler N. Tasman R. Aebersold H. Lam D. B. Martin J. Proteome Res. 2009 8 4396 4405
58. A. Prakash D. M. Tomazela B. Frewen B. Maclean G. Merrihew S. Peterman M. J. Maccoss J. Proteome Res. 2009 8 2733 2739
59. P. Picotti O. Rinner R. Stallmach F. Dautel T. Farrah B. Domon H. Wenschuh R. Aebersold Nat. Methods 2010 7 43 46
60. J. A. Hewel J. Liu K. Onishi V. Fong S. Chandran J. B. Olsen O. Pogoutse M. Schutkowski H. Wenschuh D. F. Winkler L. Eckler P. W. Zandstra A. Emili Mol. Cell. Proteomics 2010 10.1074/mcp.M900456-MCP200
61. B. Han R. E. Higgs Briefings Funct. Genomics Proteomics 2008 7 340 354
62. J. R. Barr V. L. Maggio D. G. Patterson, Jr. G. R. Cooper L. O. Henderson W. E. Turner S. J. Smith W. H. Hannon L. L. Needham E. J. Sampson Clin. Chem. (Washington, D. C.) 1996 42 1676 1682
63. D. R. Barnidge E. A. Dratz T. Martin L. E. Bonilla L. B. Moran A. Lindall Anal. Chem. 2003 75 445 451
64. S. A. Gerber J. Rush O. Stemman M. W. Kirschner S. P. Gygi Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 6940 6945
65. D. S. Kirkpatrick S. A. Gerber S. P. Gygi Methods 2005 35 265 273
66. J. M. Pratt D. M. Simpson M. K. Doherty J. Rivers S. J. Gaskell R. J. Beynon Nat. Protocols 2006 1 1029 1043
67. H. Mirzaei J. K. McBee J. Watts R. Aebersold Mol. Cell. Proteomics 2008 7 813 823
68. V. Brun A. Dupuis A. Adrait M. Marcellin D. Thomas M. Court F. Vandenesch J. Garin Mol. Cell. Proteomics 2007 6 2139 2149
69. O. Heudi S. Barteau D. Zimmer J. Schmidt K. Bill N. Lehmann C. Bauer O. Kretz Anal. Chem. 2008 80 4200 4207
70. D. J. Janecki K. G. Bemis T. J. Tegeler P. C. Sanghani L. Zhai T. D. Hurley W. F. Bosron M. Wang Anal. Biochem. 2007 369 18 26
71. J. Holzmann P. Pichler M. Madalinski R. Kurzbauer K. Mechtler Anal. Chem. 2009 81 10254 10261
72. D. Winter J. Seidler D. Kugelstadt B. Derrer B. Kappes W. D. Lehmann Proteomics 2010 10 1510 1514
73. L. V. DeSouza A. D. Romaschin T. J. Colgan K. W. Siu Anal. Chem. 2009 81 3462 3470
74. L. V. DeSouza A. M. Taylor W. Li M. S. Minkoff A. D. Romaschin T. J. Colgan K. W. Siu J. Proteome Res. 2008 7 3525 3534
75. D. M. Desiderio M. Kai Biomed. Mass Spectrom. 1983 10 471 479
76. Stewart II T. Thomson D. Figeys Rapid Commun. Mass Spectrom. 2001 15 2456 2465
77. X. Yao A. Freas J. Ramirez P. A. Demirev C. Fenselau Anal. Chem. 2001 73 2836 2842
78. A. K. Yocum T. E. Gratsch N. Leff J. R. Strahler C. L. Hunter A. K. Walker G. Michailidis G. S. Omenn K. S. O'Shea P. C. Andrews Mol. Cell. Proteomics 2008 7 750 767
79. A. P. Drabovich E. P. Diamandis J. Proteome Res. 2010 9 1236 1245
80. N. L. Anderson N. G. Anderson Mol. Cell. Proteomics 2002 1 845 867
81. T. A. Addona S. E. Abbatiello B. Schilling S. J. Skates D. R. Mani D. M. Bunk C. H. Spiegelman L. J. Zimmerman A. J. Ham H. Keshishian S. C. Hall S. Allen R. K. Blackman C. H. Borchers C. Buck H. L. Cardasis M. P. Cusack N. G. Dodder B. W. Gibson J. M. Held T. Hiltke A. Jackson E. B. Johansen C. R. Kinsinger J. Li M. Mesri T. A. Neubert R. K. Niles T. C. Pulsipher D. Ransohoff H. Rodriguez P. A. Rudnick D. Smith D. L. Tabb T. J. Tegeler A. M. Variyath L. J. Vega-Montoto A. Wahlander S. Waldemarson M. Wang J. R. Whiteaker L. Zhao N. L. Anderson S. J. Fisher D. C. Liebler A. G. Paulovich F. E. Regnier P. Tempst S. A. Carr Nat. Biotechnol. 2009 27 633 641
82. E. Kuhn T. Addona H. Keshishian M. Burgess D. R. Mani R. T. Lee M. S. Sabatine R. E. Gerszten S. A. Carr Clin. Chem. (Washington, D. C.) 2009 55 1108 1117
83. T. Fortin A. Salvador J. P. Charrier C. Lenz X. Lacoux A. Morla G. Choquet-Kastylevsky J. Lemoine Mol. Cell. Proteomics 2009 8 1006 1015
84. N. L. Anderson N. G. Anderson L. R. Haines D. B. Hardie R. W. Olafson T. W. Pearson J. Proteome Res. 2004 3 235 244
85. J. R. Whiteaker L. Zhao H. Y. Zhang L. C. Feng B. D. Piening L. Anderson A. G. Paulovich Anal. Biochem. 2007 362 44 54
86. J. R. Whiteaker H. Zhang L. Zhao P. Wang K. S. Kelly-Spratt R. G. Ivey B. D. Piening L. C. Feng E. Kasarda K. E. Gurley J. K. Eng L. A. Chodosh C. J. Kemp M. W. McIntosh A. G. Paulovich J. Proteome Res. 2007 6 3962 3975
87. J. R. Whiteaker L. Zhao L. Anderson A. G. Paulovich Mol. Cell. Proteomics 2010 9 184 196
88. M. Berna C. Schmalz K. Duffin P. Mitchell M. Chambers B. Ackermann Anal. Biochem. 2006 356 235 243
89. T. Oe B. L. Ackermann K. Inoue M. J. Berna C. O. Garner V. Gelfanova R. A. Dean E. R. Siemers D. M. Holtzman M. R. Farlow I. A. Blair Rapid Commun. Mass Spectrom. 2006 20 3723 3735
90. R. M. Schoenherr L. Zhao J. R. Whiteaker L. C. Feng L. Li L. Liu X. Liu A. G. Paulovich J. Immunol. Methods 2010 353 49 61
91. P. Picotti B. Bodenmiller L. N. Mueller B. Domon R. Aebersold Cell (Cambridge, Mass.) 2009 138 795 806
92. C. S. Ang E. C. Nice J. Proteome Res. 2010 9 4346 4355
93. E. Kuhn J. Wu J. Karl H. Liao W. Zolg B. Guild Proteomics 2004 4 1175 1186
94. S. A. Johnson T. Hunter Nat. Methods 2005 2 17 25
95. X. J. Yang Oncogene 2005 24 1653 1662
96. P. Nash X. Tang S. Orlicky Q. Chen F. B. Gertler M. D. Mendenhall F. Sicheri T. Pawson M. Tyers Nature 2001 414 514 521
97. D. J. Lew S. Kornbluth Curr. Opin. Cell Biol. 1996 8 795 804
98. V. Mayya K. Rezual L. Wu M. B. Fong D. K. Han Mol. Cell. Proteomics 2006 5 1146 1157
99. E. Ciccimaro S. K. Hanks K. H. Yu I. A. Blair Anal. Chem. 2009 81 3304 3313
100. D. Domanski L. C. Murphy C. H. Borchers Anal. Chem. 2010 82 5610 5620
101. A. M. Palumbo G. E. Reid Anal. Chem. 2008 80 9735 9747
102. A. M. Palumbo J. J. Tepe G. E. Reid J. Proteome Res. 2008 7 771 779
103. J. Tong P. Taylor S. M. Peterman A. Prakash M. F. Moran Mol. Cell. Proteomics 2009 8 2131 2144
104. J. A. Steen H. Steen A. Georgi K. Parker M. Springer M. Kirchner F. Hamprecht M. W. Kirschner Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 6069 6074
105. L. L. Jin J. Tong A. Prakash S. M. Peterman J. R. St-Germain P. Taylor S. Trudel M. F. Moran J. Proteome Res. 2010 9 2752 2761
106. H. Steen J. A. Jebanathirajah M. Springer M. W. Kirschner Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 3948 3953
107. R. G. Spiro Glycobiology 2002 12 43R 56R
108. J. W. Dennis S. Laferte C. Waghorne M. L. Breitman R. S. Kerbel Science 1987 236 582 585
109. S. Barrabes L. Pages-Pons C. M. Radcliffe G. Tabares E. Fort L. Royle D. J. Harvey M. Moenner R. A. Dwek P. M. Rudd R. De Llorens R. Peracaula Glycobiology 2007 17 388 400
110. J. Zhao W. Qiu D. M. Simeone D. M. Lubman J. Proteome Res. 2007 6 1126 1138
111. M. Kurogochi T. Matsushita M. Amano J. I. Furukawa Y. Shinohara M. Aoshima S. I. Nishimura Mol. Cell. Proteomics 2010 10.1074/mcp.M110.000430
112. R. Schiess B. Wollscheid R. Aebersold Mol. Oncol. 2009 3 33 44
113. Y. H. Ahn Y. S. Kim E. S. Ji J. Y. Lee J. A. Jung J. H. Ko J. S. Yoo Anal. Chem. 2010 82 4441 4447
114. Y. H. Ahn J. Y. Lee J. Y. Lee Y. S. Kim J. H. Ko J. S. Yoo J. Proteome Res. 2009 8 4216 4224
115. L. A. Hammad M. M. Saleh M. V. Novotny Y. Mechref J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2009 20 1224 1234
116. P. Wang J. R. Whiteaker A. G. Paulovich Cancer Biol. Ther. 2009 8 1083 1094
117. F. Desiere E. W. Deutsch A. I. Nesvizhskii P. Mallick N. L. King J. K. Eng A. Aderem R. Boyle E. Brunner S. Donohoe N. Fausto E. Hafen L. Hood M. G. Katze K. A. Kennedy F. Kregenow H. Lee B. Lin D. Martin J. A. Ranish D. J. Rawlings L. E. Samelson Y. Shiio J. D. Watts B. Wollscheid M. E. Wright W. Yan L. Yang E. C. Yi H. Zhang R. Aebersold Genome Biol. 2005 6 R9
118. H. Tang R. J. Arnold P. Alves Z. Xun D. E. Clemmer M. V. Novotny J. P. Reilly P. Radivojac Bioinformatics 2006 22 e481 488
119. P. Picotti H. Lam D. Campbell E. W. Deutsch H. Mirzaei J. Ranish B. Domon R. Aebersold Nat. Methods 2008 5 913 914
120. J. E. Melanson K. A. Chisholm D. M. Pinto Rapid. Commun. Mass Spectrom. 2006 20 904 910
121. D. S. C. E. Parker, D. Suckau and C. H. Borchers, in Advanced Imaging in Biology and Medicine, ed., B. H. C. W. Sensen,, Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, pp. 131-146
122. T. Fortin A. Salvador J. P. Charrier C. Lenz F. Bettsworth X. Lacoux G. Choquet-Kastylevsky J. Lemoine Anal. Chem. 2009 81 9343 9352
123. H. Keshishian T. Addona M. Burgess D. R. Mani X. Shi E. Kuhn M. S. Sabatine R. E. Gerszten S. A. Carr Mol. Cell. Proteomics 2009 8 2339 2349
124. T. Nishimura M. Nomura H. Tojo H. Hamasaki T. Fukuda K. Fujii S. Mikami Y. Bando H. Kato J. Proteomics 2010 73 1100 1110