Balkis Eddhif

Recherche de biomarqueurs protéiques : un défi analytique pour un diagnostic environnemental ciblé

Balkis Eddhif, Pauline Poinot, Laurent Lemée, Claude Geffroy

Université de Poitiers, Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP), UMR 7285, 4 Rue Michel Brunet, 86073 Poitiers Cedex 9, FRANCE

La mise en évidence de biomarqueurs dans des milieux complexes et hyper dilués est, à ce jour, un réel défi scientifique qui attise la curiosité de nombreux chimistes et biochimistes analyticiens. Grâce à l’avènement de techniques d’analyse ultra-sensibles (électrophorèse capillaire-MS, nano-LC ou UPLC-MS/MS, …), la protéomique prend aujourd’hui un nouvel essor dans des domaines d’activités très variés, allant du diagnostic médical (1) à l’exobiologie. De nouvelles approches expérimentales ont dès lors été développées, afin d’appréhender la complexité du vivant dans son ensemble. Dans ce contexte, de nombreux protocoles analytiques ont été développés afin de détecter et caractériser, les biomarqueurs peptidiques/protéiques exprimés dans un milieu en réponse aux changements/stress environnementaux (2). Cependant, dans leur ensemble, les approches publiées nécessitent à l’heure actuelle des outils de plus en plus coûteux associés à des protocoles longs, multiplexes et multi-étapes. En outre, ces protocoles se heurtent à la complexité et l’hétérogénéité des milieux étudiés (milieux environnementaux : eaux, sols, sédiments), et aboutissent rarement à un rendement satisfaisant (de 1 à 6,8 % de matières protéiques extraites à partir des sols (3).

Dans le cadre de ce projet, un des challenges analytiques correspond au développement d’approches expérimentales simplifiées, permettant l’extraction et l’analyse de métabolites protéiques. En outre, elles devraient être facilement reproductibles et transposables à différentes matrices environnementales, sans pour autant diminuer la sensibilité et la spécificité analytiques.

Pour cela, chacune des étapes (extraction, purification/concentration, de solubilisation et de digestion) ont été indépendamment modulées/améliorées afin d’obtenir un rendement optimal.

Le protocole ainsi défini lors d’une étude sur protéines modèles est ensuite évalué et appliqué à divers échantillons.

Références

(1) Kolmeder, C. A. ; de Vos, W. M. Spec. Issue Trends Microb. Proteomics 2014, 97 (0), 3–16.

(2) Benndorf, D. ; Balcke, G. U. ; Harms, H. ; von Bergen, M. ISME J 2007, 1 (3), 224–234.

(3) Bastida, F. ; Hernández, T. ; García, C. J. Proteomics 2014, 101 (0), 31–42.

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