Spectrométrie de masse native et pontage chimique pour l'analyse structurale de complexe protéique

Native mass spectrometry and chemical cross-linking for structural analysis of protein complexes

• Auteur / Autrice : Christophe Giorgiutti
• Direction : Emmanuelle Leize-Wagner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique
• Date : Soutenance le 26/11/2020
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie de la matière complexe (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Burkhard Bechinger
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claudio Iacobucci, Noëlle Potier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Aubriet, Virginie Redeker

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectrométrie de masse

Chimie analytique

Mots clés libres

Spectrométrie de masse

Pontage chimique couplée à la spectrométrie de masse (XL-MS)

Complexes biologiques non-covalent

Native-MS

Étude dynamique

Interaction protéine-protéine

Protéomique structurale

Mass spectrometry

Cross-linking mass spectrometry (XL-MS)

Non-covalent biological complexes

Native-MS

Dynamics study

Protein-protein interaction

Structural proteomics

Résumé

La compréhension et le fonctionnement des complexes biologiques sont mis en jeu par des mécanismes de reconnaissance et d’assemblage à travers des interactions non-covalentes. L’intégrité structurale de ces complexes biologiques est capitale pour le bon fonctionnement physiologique d’un organisme vivant, et ce à tous les niveaux de la vie cellulaire. L’étude de la dynamique d’association/dissociation entre les différents partenaires de ces complexes biologiques a permis une meilleure appréhension de certaines maladies. Dans ce contexte, la spectrométrie de masse (MS) s’est rapidement imposée dans le panel des techniques d’analyse structurale. L’objectif de ce travail de thèse a été d’optimiser le développement de la MS dans la caractérisation de ces complexes biologiques. Ce travail s’est articulé autour de deux axes : i) la caractérisation de complexe biologique par MS Native pour l’étude de l’agrégation d’un coactivateur nucléaire nommée NCBD. ii) le développement de la spectrométrie de masse pour la caractérisation de complexe biologique par pontage chimique à travers trois complexes : RAR/RXR, CBP et NuA4. La résolution de l’approche XL-MS n’est pas facile à évaluer, mais cette approche est très prometteuse, car elle est non limitante en termes de taille de complexes et permet d’étudier efficacement les changements conformationnels.

The understanding and functioning of biological complexes are brought into play by mechanisms of recognition and assembly through non-covalent interactions. The structural integrity of these biological complexes is essential for the proper physiological functioning of a living organism at all levels of cellular life. The study of the association / dissociation dynamics between the various interactive partners of these biological complexes has enabled a better understanding of certain diseases. In this context, mass spectrometry (MS) quickly established itself in the panel of structural analysis techniques. The objective of this thesis work was to deepen the development of MS in the characterization of these biological complexes. This work revolved around two axes: i) characterization of biological complexes by native MS by studying the aggregation of a nuclear coactivator named NCBD. ii) the development of mass spectrometry for the characterization of biological complexes by chemical cross-linking through three complexes: RAR / RXR, CBP and NuA4. Resolution of XL-MS approach is not easy to evaluate but this approach is very promising because it is non-limiting in terms of the size of complexes and allows to study conformational changes efficiently.