Analyse par spectrométrie de masse des tubulines et de l'hormone de croissance

par Hala Dadi

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Antoine Pallandre et de Claire Smadja.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes , en partenariat avec Laboratoire de Chimie Physique (laboratoire) , RISMAS (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    Si les récents développements en techniques séparatives couplées à la spectrométrie de masse (LC-MS) et en bio-informatique ont permis des progrès considérables dans le domaine de la protéomique [1,2], l'étape de préparation de l'échantillon n'en demeure pas moins limitante, tant pour la qualité des résultats obtenus que pour la productivité. Quelle que soit l'approche utilisée, « top-down ou bottom-up » [3,4], une préparation optimale de l'échantillon est nécessaire à la justesse, la précision et la sensibilité du résultat final. En raison de la complexité du protéome et des échantillons à analyser, aucune méthode actuelle de préparation de l'échantillon ne peut répondre à toutes les situations [5]. Par exemple, selon le type d'expérimentation à mener, les échantillons biologiques amènent des constituants et des additifs (sels tampons, protéines quantitativement majoritaires, acides nucléiques, lipides, enzymes protéolytiques, détergents, etc.) qui sont incompatibles avec les systèmes LC-MS/MS. Le succès final de l'analyse dépendra donc de la qualité de l'étape de préparation de l'échantillon, notamment de son rendement et de sa précision. En outre, certains peptides d'intérêt, tels que les hormones peptidiques, ne sont présents qu'à l'état de traces (quelques ng/ml), ce qui nécessite une étape de pré-concentration drastique de l'analyte. Notre objectif global est de développer une plateforme d'analyse structurale et de dosage des hormones peptidiques et des peptides d'intérêt biomédical, dans les échantillons biologiques. Ce projet s'inscrit dans la thématique que souhaite développer Antoine Pallandre (récemment recruté au LCP dans l'équipe où Hala a effectué sa première année de thèse). Il s'agit in fine de développer des couplages entre un dispositif microfluidique de préparation d'échantillon et la spectrométrie de masse . Dans le cadre d'un projet collaboratif avec deux Laboratoires académiques (Letiam, Lyp(Sys)² et laboratoire de pharmacocinétique de la Faculté de Pharmacie de l'Université paris 5 : INSERM VRP UMR-S1144) et l'Agence Française de Lutte contre le Dopage (demande de financement ANR en cours), nous avons décidé de nous intéresser, dans un premier temps, à l'hormone de croissance. Chez les vertébrés, l'hormone de croissance ou GH, encore appelée somatotropine ou somatropine [6], est une hormone polypeptidique secrétée par l'hypophyse, qui stimule la croissance et la reproduction des cellules. Chez l'homme, il s'agit d'un polypeptide de 191 acides aminés et ses valeurs normales varient de 5 à 20 ng/ml, chez l'enfant et de 3 à 5 ng/ml, chez l'adulte, avec des variations nycthémérales et physiopathologiques (effort, stress, cancer, VIH, etc.) relativement importantes [7,8]. Utilisée à des fins thérapeutiques ou de dopage, la GH présente un intérêt particulier en médecine, tant pour le diagnostic (nanisme, gigantisme et acromégalie) que pour le suivi thérapeutique (effets secondaires), mais aussi pour les centres de contrôle antidopage [9]. Elle est aussi d'un grand intérêt pour l'industrie des biotechnologies, notamment dans le secteur du « contrôle qualité ».

  • Titre traduit

    Analysis by mass spectrometry of tubulins and growth hormone


  • Résumé

    L'objectif général de ces travaux de thèse, qui peut se résumer la mise au point d'une méthodologie de préparation d'échantillon standardisée et à une analyse structurale plus fine de la GH se situe à l'interface de l'analyse physicochimique et de la biochimie, ce qui rejoint le fil directeur du cursus d'Hala. Enfin, nous espérons, à travers ce projet, participer à la mise en place de méthodologies standardisées qui viendront enrichir les activités du LCP dans le domaine de la spectrométrie de masse par une ouverture vers des analyses protéomiques à fort potentiel applicatif (lutte contre le dopage, contrôle qualité des peptiques issus des biotechnologies, suivi thérapeutique etc.).