Étude des modifications des protéines induites par la fumée de cigarette

par Pauline Le Faouder

Thèse de doctorat en Molécules et matière condensée

Sous la direction de Christian Rolando et de Caroline Tokarski.

Soutenue le 29-10-2010

à Lille 1 .


  • Résumé

    La fumée de cigarette, reconnue comme étant carcinogène, est un aérosol complexe composé de plusieurs milliers de substances chimiques susceptibles de réagir avec les biomolécules. Aussi l’identification des modifications post-traductionnelles des protéines induites par la fumée de cigarette s’avère être un enjeu majeur à la compréhension de certaines pathologies telles que les cancers ou les maladies cardiovasculaires.L’objectif de ce travail a été de développer une méthode d’analyse basée sur la spectrométrie de masse à haute résolution afin d’identifier et de localiser les modifications des protéines exposées à la phase gazeuse de la fumée de cigarette. Deux techniques ont été utilisées : l’analyse MALDI-TOF-TOF et l’analyse nanoESI-FT-ICR couplée à la nano chromatographie liquide. Dans le but d’optimiser la réaction avec la fumée de cigarette, des modèles de réactions ont été développés sur des peptides et protéines standards. Ainsi des réactions d’oxydation et de nitration ont été effectués à partir des radicaux libres HO° et NO2° tandis que des réactions de formation d’adduits ont été réalisées à partir d’un équivalent d’aldéhyde (formaldéhyde, acétaldehyde, malonaldéhyde, acroléine, crotonaldéhyde et glyoxal). Les mêmes standards protéiques ont ensuite été exposés à la fumée de cigarette à l’aide d’une machine à fumer. Par comparaison avec les modèles de réaction, des adduits provenant de l’acétaldéhyde, de l’acroléine et du crotonaldéhyde ont pu être identifiés et localisés sur des résidus lysines spécifiques. Ces résultats ont permis de mettre en évidence que les protéines étaient majoritairement modifiées par les aldéhydes contenus dans la fumée de cigarette.

  • Titre traduit

    Study of protein modification induced by cigarette smoke


  • Résumé

    Cigarette smoke, well known to be carcinogen, is a high complex aerosol composed of further thousands of chemicals able to react with biomolecules. Also the identification of post-translational protein modifications induced by cigarette smoke is a major stake for the understanding of some pathology like cancer and cardiovascular disease. The aim of this work was to develop an analytical method based on high resolution mass spectrometry in order to identify and localize protein modifications induced by cigarette smoke. Two techniques were used: a MALDI-TOF-TOF analysis and a on line nano liquid chromatography nanoESI-FT-ICR analysis. In order to optimize reaction with cigarette smoke, model reactions were developed on standard peptides and protein. Thus oxidation and nitration were realized using HO° and NO2° free radicals while formation of adducts was performed using 1 eq of aldehydes (formaldehyde, acetaldehyde, malonaldehyde, acrolein, crotonaldehyde and glyoxal). Same proteins were then exposed to cigarette smoke using a smoking machine.By comparison with model reactions, adduct coming from acetaldehyde, acrolein and crotonaldehyde were identified and localized on specific lysine amino acids. These results allowed highlighting that proteins are principally modified by aldehydes contained in cigarette smoke.


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