Avec l’acquisition d’un nouvel instrument dédié à l’échange deutérium-hydrogène financé par la Fondation Contre le Cancer, la plateforme de spectrométrie de masse MASSPROT s’engage dans la voie de l’étude de la structure des protéines.
De gauche à droite : Pr Stefan N. Constantinescu (SIGN), Dr Didier Vertommen (MASSPROT), Nicolas Papadopoulos (SIGN), Dr Audrey Nédélec, (SIGN), Dr Christian Pecquet (SIGN).
Cette technique (HDx-MS en anglais) utilise la capacité des atomes d’hydrogène contenus dans les acides aminés formant les protéines (et autres molécules) de pouvoir échanger avec des ions deutérium présents en solution.
La vitesse de cet échange étant dépendante de l’accessibilité de chaque acide aminé au sein d’une protéine, cette technique permet non seulement d’étudier la structure des protéines mais également les sites d’interactions entre une protéine et un ligand (autre protéine, petite molécule, lipide, ADN, etc.) et de déterminer comment des mutations pathologiques modifient la structure (« forme ») des protéines.
Récemment, la technique HDx-MS a permis de déterminer comment une protéine mutée dans un type cancer du sang provoque la maladie en adoptant une nouvelle « forme » et en interagissant spécifiquement avec un récepteur à la surface des cellules.
Cette découverte, publiée dans Nature Communications1, ouvre également la voie au design rationnel d’inhibiteurs de cette interaction, inhibiteurs qui pourraient un jour permettre de guérir la maladie.
Illustration de la technique HDx-MS
Afin d’étudier l’accessibilité des acides aminés au sein d’une protéine, celle-ci est mise en solution dans un solvant contenant des ions deutérium.
Après une certaine durée d’échange, la réaction est stoppée et la protéine est coupée en petits morceaux (peptides).
L’identité de ces peptides est déterminée par spectrométrie de masse et la différence de masse entre l’hydrogène (1 Da) et le deutérium (2 Da) permet de déterminer les acides aminés ayant incorporé du deutérium et donc accessibles au solvant.