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RÉSUMÉ
La spectrométrie de masse est une technique analytique extrêmement importante pour l'identification de molécules, ceci par la mesure du rapport masse sur charge (m/z) de l'espèce ionisée ou de ses fragments. Le couplage avec un laser apporte une dimension nouvelle à la spectrométrie de masse. En effet, grâce au contrôle de l'excitation de l'ion via l'énergie de la lumière utilisée, la nature et la position des chromophores, la durée temporelle de l'impulsion lumineuse et sa puissance, cette technique d’excitation ouvre la voie vers un contrôle de la fragmentation des ions, une fragmentation sélective d'un isomère donné, la mesure du spectre d'absorption optique d'ions isolés... Ainsi, au-delà de l'analyse structurelle, le couplage spectroscopie optique-spectrométrie de masse permet l'étude conformationnelle et dynamique de biomolécules isolées ou dans un environnement contrôlé.
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Mass spectrometry is an extremely important analytic technique for the identification of molecules, via the measurement of the mass-to-charge ratio (m/z) of the ionized species or of its fragments. The coupling with a laser has brought a new dimension to mass spectrometry. Indeed, due to the control of the ion excitation via the energy of the light used, the nature and position of the chromophores, the temporal duration of the light pulse and its power, this excitation technique opens the way towards the control of ion fragmentation, a selective fragmentation of a given isomer, the measurement of the optical absorption spectrum of isolated ions, etc. Thus, beyond the structural analysis, the coupling of optical spectrometry and mass spectrometry allows for the conformational and dynamic study of biomolecules that are isolated or in a controlled environment.
Auteur(s)
INTRODUCTION
La spectrométrie de masse est une technique analytique extrêmement importante pour l'identification de molécules, ceci par la mesure du rapport masse sur charge (m/z) de l'espèce ionisée ou de ses fragments. La spectroscopie UV-visible permet de sonder les propriétés électroniques et structurelles d'une molécule ou d'un ion. Ces deux approches peuvent être couplées dans des expériences de photodissociation et de photodétachement d'électron sur des biomolécules piégées.
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Organisme6. Conclusion
L'ajout d'un laser dans un spectromètre de masse apporte une dimension nouvelle à la spectrométrie de masse. Un photon permet d'apporter une quantité d'énergie localisée et contrôlée à l'ion. Jusqu'à maintenant, notre travail a été focalisé sur les peptides et protéines. Les chromophores naturels des protéines ont été utilisés, il est également envisageable de greffer un chromophore afin de sélectionner la position du dépôt et la gamme d'énergie utilisée. Les résultats obtenus sur le cristal violet montrent les potentialités de cette approche pour l'identification ou la caractérisation de petites molécules organiques.
D'un point de vue analytique, l'activation photonique permet la génération de fragments spécifiques, en particulier elle peut être utilisée pour générer des ions radicalaires. L'activation de ces ions radicalaires conduit à une fragmentation efficace du squelette de l'ion moléculaire tout en conservant des liaisons plus faibles. Les domaines d'applications concernent notamment :
-
un séquençage amélioré des peptides en analyse protéomique et la localisation des modifications posttraductionnelles (phosphorylation, sulfatation...) ;
-
dans le domaine de la chimie des sucres, cette nouvelle méthode d'excitation pourrait lever des verrous technologiques pour l'analyse structurale d'oligosaccharides polyacides ;
-
l'apport de cette technique pour le screening de complexes protéiques ou ADN-drogue commence à être exploré ;
-
dans le domaine de l'environnement, de nombreux polluants chimiques ou bactériologiques présentent des cycles aromatiques qui peuvent être excités et donc fragmentés et caractérisés par excitation laser.
Enfin, au-delà de l'analyse structurelle, le couplage spectroscopie optique -spectrométrie de masse ouvre de nouvelles perspectives pour l'étude conformationnelle et dynamique de biomolécules isolées ou dans un environnement contrôlé.
Les auteurs tiennent à remercier Michel Broyer, Isabelle Compagnon, Laure Joly, Thibault Tabarin, Francis Talbot, Claire Loison et Abdul-Rahman Allouche qui, au LASIM, ont activement participé à ces travaux.
Les études sur les peptides et les protéines ont été réalisées en collaboration avec le professeur Jérôme Lemoine de l'unité...
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
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