Développements méthodologiques en spectrométrie de masse et en mobilité ionique pour l'étude d'assemblages supramoléculaires en biologie

Mass spectrometry and ion mobility developments to the study of supramolecular biological complexes

• Auteur / Autrice : Stéphanie Bécard
• Direction : Alain Van Dorsselaer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique
• Date : Soutenance le 10/12/2012
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Paul Renaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sarah Cianférani-Sanglier, Alain Wagner
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Sommerer, Catherine Lange

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ligands (biochimie)

Protéines

Spectroscopie de mobilité ionique

Spectrométrie de masse

Mots clés libres

Spectrométrie de masse

Mobilité ionique

Interaction protéine-ligand

Non-covalent

Supramoléculaire

Supramolecular Mass Spectrometry (MS)

Ion Mobility (IM-MS)

Protein/ligand

Ribosome

Structural Biology

Résumé

Ce travail de thèse a été focalisé sur le développement d’approches MS et IM-MS supramoléculaires pour la caractérisation fine des interactions protéine/ligand et pour l’analyse de mélanges protéiques complexes. La maîtrise des instruments de MS supramoléculaire ainsi que les optimisations instrumentales et méthodologiques réalisées ont permis d’étendre le potentiel des approches MS et IM-MS pour la caractérisation d’assemblages moléculaires particulièrement complexes. Nous avons ainsi pu suivre la cinétique de formation de complexes protéine/ligand ainsi que les changements conformationnels qui y sont associés, montrant l’intérêt du couplage IM-MS en recherche pharmaceutique. De plus, ce travail a porté sur l’étude de complexes de très hauts poids moléculaires et l’évaluation de l’IM-MS pour obtenir des informations structurales sur ces complexes. Nous avons ainsi permis de repousser certaines limites de la MS et de placer cette technique au cœur des études de biologie structurale.

The aim of this thesis was the development of different supramolecular approaches, like MS and IM-MS, to characterize precisely protein/ligand interaction and to analyze complex mixtures of proteins. Understanding of supramolecular MS instruments and instrumental and methodological optimizations were allowed the development of MS and IM-MS to characterize very high mass supramolecular assembly. Thus, we were able to follow by kinetic the formation of protein/ligand interaction as well as associated conformational modifications, showing the interest of IM-MS coupling in pharmaceutical research. Furthermore, this work deals with the study of high mass complexes and assessment of IM-MS to obtain structural information on these complexes. As a consequence, we have pushed away some limits of MS allowing the use of this technique in structural biology.