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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Contacts relatifs à cet article / BOERI-ERBA Elisabetta

Présentation

SPECTROMETRIE DE MASSE NATIVE DE COMPLEXES PROTEIQUES

Responsable : Elisabetta Boeri Erba

Notre équipe s’intéresse à l’étude de complexes protéiques par spectrométrie de masse native (SM native). Cette technique spécifique de SM permet de préserver dans la phase gazeuse les interactions non covalentes entre les sous-unités protéiques dans les assemblages de protéines. Après différentes étapes d’analyse (Figure 1), on peut ainsi établir des cartes d’interactions 2D de complexes protéiques. La SM native représente un outil performant et adapté à l’étude de l’architecture de complexes protéiques de taille varié (de quelques dizaines de kDa jusqu’au MDa) lorsque des données à haute résolution structurelles ne sont pas disponibles. Elle vient compléter les méthodes existantes en biologie structurale, car elle nécessite des faibles quantités d’échantillon (de 5 à 10 μM d’un complexe protéique sont suffisants pour une analyse), tolère l’hétérogénéité dans la composition de sous-unités et ne nécessite pas de cristaux ni de symétrie dans la structure.

Fig 1. Un réseau d’interactions 2D de sous-unités au sein de complexes protéiques peut être générés par un processus multi-étapes en utilisant la spectrométrie de masse native (SM native).
Étape 1. Dans des conditions dénaturantes, les sous-unités d’un complexe sont séparées par chromatographie et leurs masses déterminées.
Étape 2. En utilisant des conditions de SM native optimisées pour préserver les interactions non-covalentes, la masse mesurée du complexe intacte révèle la stoechiométrie de sous-unités.
Étape 3. Une série de spectres SM en mode tandem indique quelles sous-unités dans le noyau et quelles sont des protéines périphériques.
Étape 4. En ajoutant un solvant organique, de sous-complexes qui se chevauchent (par ex. dimères, trimères, etc.) sont générés. La composition de différents sous-complexes révèle les interactions entre les sous-unités.
Étape 5. Les sous-unités individuelles peuvent être mélangés dans une solution et un déplacement de masse peut être détecté si un sous-généré.
Étape 6. La combinaison de toutes ces données permet de dessiner un réseau d’interactions 2D précises d’un complexe protéique.

Mots Clés :


Spectrométrie de masse native, complexes protéiques, interactions non-covalents, cartes d’interaction 2D.

Techniques spécialisées :

- Expression et purification des complexes protéiques
- Spectrométrie de masse native
- Caractérisation biophysique de protéines

Membres de l’équipe :

- Luca Signor, Ingénieur-chercheur CEA

Services disponibles :

- Plate-forme de spectrométrie de masse http://www.isbg.fr/preparation-d-ec...

Publications marquantes :

Boeri Erba E, Petosa C (2015) The emerging role of native mass spectrometry in characterizing the structure and dynamics of macromolecular complexes. Protein Sci. 24(8):1176-92. doi : 10.1002/pro.2661

Boeri Erba E, Klein PA, Signor L. (2015) Combining a NHS ester and glutaraldehyde improves crosslinking prior to MALDI MS analysis of intact protein complexes. J Mass Spectrom. 50(10):1114-9. doi : 10.1002/jms.3626

Boeri Erba E (2014) Investigating macromolecular complexes using top-down mass spectrometry. Proteomics. 14(10):1259-70. doi : 10.1002.

Signor L, Boeri Erba E. (2013) Matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight (MALDI-TOF) mass spectrometric analysis of intact proteins larger than 100 kDa. J Vis Exp. (79). doi : 10.3791/50635.

Levy ED, Boeri Erba E, Robinson CV, Teichmann SA. (2008) Assembly reflects evolution of protein complexes. Nature. 453 : 1262-5.