Grand Séminaire d'Institut

Vendredi 5 Avril 2019 à 11h00.

Spectrométrie de masse couplée à la mobilité ionique pour des applications biostructurales : cas de la protéine prion et des oxydations de protéines

''En 2015, notre équipe a fait l’acquisition d’un spectromètre de masse couplé à la mobilité ionique de type travelling wave pour des études biostructurales. Cette instrumentation permet d’ajouter à la spectrométrie de masse la possibilité de séparer les espèces en phase gazeuse suivant leur section efficace de collision. Ceci ouvre des perspectives importantes, notamment pour la caractérisation structurale de biomolécules, en phase gazeuse évidemment mais aussi en solution, lorsque les conditions de désolvatation et de transfert sont bien maîtrisées. Deux exemples de ces travaux illustreront cet exposé. La protéine prion est impliquée dans des maladies neurodégénératives léthales. La pathogénicité est liée à sa propension à subir une conversion structurale d’hélice α vers des feuillets β. Dans ce contexte, nous avons cherché à utiliser le couplage de la spectrométrie de masse avec la mobilité ionique pour échantillonner les différentes structures qui pourraient coexister en solution, et l’influence de multiples paramètres sur ces équilibres. Le couplage de la chromatographie d’exclusion stérique (SEC) avec l’IMS-MS permet de s’affranchir d’espèces oligomériques à long temps de vie. Cette combinaison unique nous a permis de montrer l’existence de formes oligomériques à courtes durées de vie qui permettent une conversion entre des formes conformationnelles distinctes de la protéine PrP. Les processus d’oxydation de protéines conduisent aussi à des changements structuraux ayant une incidence biologique. La centrine a été montré comme se dimérisant en présence de radicaux OH• formés par radiolyse, et l'oxydation de protéines est responsable de certains mé-repliements de protéines. Sur la protéine prion, et sur d'autres protéines de type prion-like, nous avons observé la formation d'oligomères après réaction avec des radicaux OH•. Les structures de ces assemblages, et d'assemblages de peptides modèles plus petits, ont été caractérisés par couplage de la chromatographie liquide (LC) avec l’IMS-MS. Sur les petits systèmes, ce couplage met en évidence la diversité des isomères, qui contraste avec un faible nombre de produits observés pour la protéine entière, montrant une forte évolution de la réactivité avec la taille des systèmes.''