Structure biomoléculaire et analyse de carbohydratesBiomolecular structure and carbohydrate analysis
A. Infantino, O. Yeni, and I. Compagnon
Il existe dans la nature trois familles de biopolymères qui sont à la base de la composition et du fonctionnement du vivant : les polynucléotides (ADN), les protéines et les glycanes (ou carbohydrates). Depuis des décennies, les technologies de séquençage permettent de déchiffrer aussi bien la structure de l’ADN que celle des protéines. Ces méthodes de séquençage n’existent pas pour les glycanes à cause de la complexité unique de leur structure moléculaire. La difficulté d’analyse porte à la fois sur l’identification des monomères constituants (des isomères dont les structures sont difficiles à différencier avec les approches analytiques actuelles) et sur la caractérisation des liaisons glycosidiques, dont la position et la stéréochimie peuvent modifier les propriétés physico-chimiques et biologiques du glycane. Pourtant les glycanes ont une importance capitale en santé, nutrition, matériaux ou énergies renouvelables.
In nature, three families of biopolymers are at play in biological mechanisms: polynucleotides (DNA), proteins and glycans (or carbohydrates). Decades ago, sequencing technologies have been developed to decipher the sequence of DNA and proteins. Such sequencing technologies do not exist yet for glycans because of the complexity of their molecular structure. The major difficulty lies in the identification of the constituent monomers (isomers whose structures are difficult to differentiate with current analytical approaches), and the characterization of glycosidic bonds, whose position and stereochemistry modulates the physico-chemical and biological properties of glycan. However, glycans are of paramount importance in health, nutrition, materials or renewable energy.
Pour lever ce verrou, nous avons combiné des techniques avancées de spectrométrie de masse et de spectroscopie moléculaire : la spectroscopie IRMPD (InfraRed Multiple Photon Dissociation). Le couplage IRMPD développé à Lyon permet d’obtenir l’empreinte vibrationnelle d’ions sélectionnés en masse dans la gamme des vibrations OH, NH et CH. Ces empreintes vont permettre de caractériser le détail de la structure moléculaire de glycanes.
In order to advance carbohydrate sequencing, we have combined mass spectrometry and molecular spectroscopy techniques (IRMPD spectroscopy: InfraRed Multi-Photon Dissociation). The IRMPD coupling developed in Lyon makes enables the measurement of the vibrational fingerprint of mass selected ions in the spectral range of OH, NH and CH vibrations. These fingerprints provide a unique diagnostic of glycan structures.
Nos activités de recherche
Research activities
![](images/ILM/Equipe_04/illustrations_applications/CarboConcept.png)
Structure de carbohydrates: concepts fondamentaux
Carbohydrate structure: fundamental concepts
L. Barnes et al. PCCP 17, 25705 (2015)
C. J. Gray et al. Anal. Chem. 89, 4540 (2017)
L. Barnes et al. IJMS 421, 116 (2017)
B. Schindler et al. Nature Commun. 8, 973 (2017)
A. Depraz-Depland et al. IJMS 434, 65 (2018)
L. Barnes et al. IJMS 447, 116235 (2020)
C. J. Gray et al. JACS 141, 14463(2019)
![](images/ILM/Equipe_04/illustrations_applications/couverture2018small.png)
Développements instrumentaux
Instrumental developments
B. Schindler et al. IJIMS 20 119 (2017)
J. Wattjes et al. Pure and Applied Chemistry 89 1349 (2017)
B. Schindler et al. Anal. Chem. 90 11741 (2018)
L. Jaravel et al. Journal of Chromatography A In press (2019)
![](images/ILM/Equipe_04/illustrations_applications/Algaims.png)
Application à des systèmes biologiques: le projet ALGAIMS
Application to biological systems: the ALGAIMS project
![](images/ILM/Equipe_04/illustrations_applications/glycosaminoglycanes.png)
Application à des systèmes biologiques: les glycosaminoglycanes
Application to biological systems: the glycosaminoglycanes
B. Schindler et al. Glycoconjugate Journal 34 421 (2017)
B. Schindler et al. J. Phys. Chem. A 121 2114 (2017)
I. Compagnon et al. Current Opinion in Structural Biology 50 171 (2018)
G. Renois-Predelus et al. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 29 1242 (2018)
Nos activités de Valorisation
Outreach activities
Développement de la technologie de séquençage
In partnership with our local technology transfert offices
Pulsalys Focus (2018)
Celia Henry Arnaud C&EN 95, 5 (2017)
A. Doerr Nature Methods 14, 1126 (2017)
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Accueil de projets de recherche industrielle
Industrial research and R&D projects
Financements, distinctions et partenariat
Fundings, Awards and partnership
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