Дисертації з теми "Masse spectrometry"
Щоб переглянути інші типи публікацій з цієї теми, перейдіть за посиланням: Masse spectrometry.
Оформте джерело за APA, MLA, Chicago, Harvard та іншими стилями
Ознайомтеся з топ-50 дисертацій для дослідження на тему "Masse spectrometry".
Біля кожної праці в переліку літератури доступна кнопка «Додати до бібліографії». Скористайтеся нею – і ми автоматично оформимо бібліографічне посилання на обрану працю в потрібному вам стилі цитування: APA, MLA, «Гарвард», «Чикаго», «Ванкувер» тощо.
Також ви можете завантажити повний текст наукової публікації у форматі «.pdf» та прочитати онлайн анотацію до роботи, якщо відповідні параметри наявні в метаданих.
Переглядайте дисертації для різних дисциплін та оформлюйте правильно вашу бібліографію.
1
Halim, Mohammad Abdul. "Coupling Laser with Mass Spectrometry for Biomolecules Characterization : From Peptides towards Protein Fibrils." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1088/document.
Анотація:
La spectrométrie de masse est devenue un outil indispensable pour la recherche en protéomique, notamment grâce au développement récent de nouveaux spectromètres de masse comme l’Orbitrap et de nouvelles méthodes de dissociation. La stratégie « bottom-up » (analyse des mélanges de peptides protéolytiques) est la plus utilisée par son efficacement et sa simplicité par rapport à la stratégie top-down (analyse des peptides plus longs ou des protéines intactes), mais cette dernière permet une caractérisation plus complète des isoformes de protéines et des modifications post-traductionnelles.Les méthodes de dissociation utilisant des photons, comme la photodissociation dans le domaine ultra-violet (UVPD) et la dissociation multiphotonique infrarouge (IRMPD), ont reçu une grande attention comme approches alternatives aux méthodes de dissociation par collision. L'absorption du photon UV à haute énergie peut être « diluée » sur l'ensemble du peptide ou de la protéine et provoque une fragmentation étendue du squelette peptidique (liaisons C-C), tandis que les photons IR à faible énergie augmentent progressivement l'énergie interne et dissocient préférentiellement les liaisons amide (C-N) les plus labiles.Cette thèse est centrée sur le développement de méthodes et les applications pour une caractérisation structurale de biomolécules par des méthodes d'activation utilisant des photons. L'intérêt de combiner des photons infrarouges à faible énergie et des photons UV à haute énergie dans un spectromètre de masse Orbitrap, pour la caractérisation de petites protéines, a été évalué. En outre, la dissociation infrarouge multiphotonique a été implémentée dans un piège à ions électrostatique afin d’étendre les méthodes de fragmentation aux macromolécules de très haut poids moléculaires dans le domaine mégadalton. L'une des principales avancées de cette thèse a été d'adapter ces méthodes de spectrométrie de masse aux objets biomoléculaires, allant des petits peptides (dans la gamme de masse de kilodalton) à des fibres de protéines entières (dans la gamme de masse de mégadalton)The structural characterization of proteins often required them to be fragmented into small units containing only few amino acids. In bottom-up approach, proteins are cleaved into small peptides by enzyme then these peptides are subjected to further fragmentation in a collision cell of a tandem mass spectrometer. However, in top-down approach, proteins can directly be dissociated (without enzyme) into small fragments by collision, electron and photon-driven dissociations. Photon-based activation methods including ultraviolet photodissociation (UVPD) and infrared multiphoton dissociation (IRMPD) have received great attention as an alternative to electron-driven and collision induced dissociation methods. Absorption of the high-energy UV photon is dispersed over the whole peptide or protein and stimulates extensive C?Ca backbone fragmentation while the low-energy IR photons gradually increases the internal energy and thus favorably dissociates the most labile amide (C?N) bonds. This thesis focuses on the method development and applications for characterizing biomolecules by photon-based activation methods. The interest of combining high-energy UV photons and low-energy IR photons in an Orbitrap mass spectrometer, for protein and post-translationally modified peptide characterization, has been evaluated. Moreover, infrared multiphoton dissociation has been implemented in a gated electrostatic ion trap to push forward the limit of fragmentation methods to large megadalton ions. One of the main breakthroughs in this thesis is the ability to adapt these method developments and applications to biomolecular objects ranging from small peptides (in kilodalton mass range) to entire protein fibrils (in megadalton mass range)
2
Fu, Tingting. "3D and High Sensitivity Micrometric Mass Spectrometry Imaging." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS218/document.
Анотація:
L'imagerie par spectrométrie de masse est d’un grand intérêt pour aborder les questions biologiques en fournissant simultanément des informations chimiques et spatiales. En particulier, la spectrométrie de masse baptisée TOF-SIMS est bien reconnue par sa haute résolution spatiale (< 1 μm), qui est essentielle pour révéler l'information chimique dans une zone submicronique. L'emploi croissant de cette technique dans la caractérisation des échantillons biologiques a bénéficié du développement de nouvelles sources d'ions d’agrégats. Cependant, les processus d'ionisation/désorption des analytes sous les impacts d’agrégats lourds sont encore mal compris. D'un autre côté, techniquement, les instruments TOF-SIMS commerciaux actuels ne peuvent pas fournir une résolution en masse suffisante ni une précision sur la détermination de la masse pour l'identification moléculaire, ce qui rend les analyses de systèmes biologiques complexes très difficiles, et nécessite le recours à la fragmentation MS/MS. Cette thèse vise à mieux comprendre la production d'ions sous l’impact d’agrégats lourds et à explorer la capacité MS/MS du spectromètre de masse par temps de vol combiné à l’imagerie ionique en utilisant le spectromètre de masse PHI nanoTOF II. Ce dernier point a été réalisé en cartographiant en haute résolution spatiale des métabolites importants de bois. Pour comprendre la production d'ions sous les impacts d’agrégats d'argon massifs, l'énergie interne des ions secondaires a été mesurée en utilisant la mesure du taux de survie d'une série d'ions benzylpyridinium. L'étude de diverses conditions d'impact (énergie, vitesse, taille des agrégats) a montré que la vitesse joue le rôle majeur dans la distribution d'énergie interne et la fragmentation moléculaire dans le régime à faible énergie par atome (E/n < 10 eV).Les capacités de la fragmentation MS/MS et d'imagerie en parallèle du spectromètre PHI nanoTOF II nouvellement conçu ont été évalués par cartographie MS/MS in situ des métabolites bioactifs rubrynolide et rubrenolide dans les espèces amazoniennes de bois Sextonia rubra, ainsi qu’une identification in situ des métabolites précurseurs. L'imagerie TOF-SIMS 2D et 3D a permis de localiser les cellules où cette biosynthèse s’effectue. Les résultats ont conduit à la proposition d'une voie possible de biosynthèse des deux métabolites. Pour étendre l'application de l'imagerie TOF-SIMS dans l'analyse chimique du bois, la distribution radiale des extraits de bois dans le duramen du bois du mélèze européen a également été étudiéeMass spectrometry imaging has been shown of great interest in addressing biological questions by providing simultaneously chemical and spatial information. Particularly, TOF-SIMS is well recognized for its high spatial resolution (< 1 µm) which is essential in disclosing chemical information within a submicron area. The increasing use of TOF-SIMS in characterizing biological samples has greatly benefited from the introduction of new cluster ion sources. However, the ionization/desorption of the analytes under impacts of large clusters is still poorly understood. On the other hand, technically, current commercial TOF-SIMS instruments generally cannot provide sufficient mass resolution or mass accuracy for molecular identification, making analyses of complex biological systems especially challenging when no MS/MS fragmentation is available. Thus this thesis is aimed to get a better understanding of ion production under cluster impacts, to explore the MS/MS capability of the parallel imaging MS/MS Spectrometer (PHI nanoTOF II), as well as to apply TOF-SIMS to map important wood metabolites with high spatial resolution.In order to understand ion production under impacts of massive argon clusters, internal energy distributions of secondary ions were measured using survival yield method which involves the analyses of a series of benzylpyridinium ions. Investigation of various impacting conditions (energy, velocity, cluster size) suggested that velocity of the clusters play a major role in internal energy distribution and molecular fragmentation in the low energy per atom regime (E/n < 10 eV). The MS/MS fragmentation and parallel imaging capabilities of the newly designed PHI nanoTOF II spectrometer were evaluated by in situ MS/MS mapping of bioactive metabolites rubrynolide and rubrenolide in Amazonia wood species Sextonia rubra. Then this parallel imaging MS/MS technique was applied to perform in situ identification of related precursor metabolites in the same tree species. 2D and 3D TOF-SIMS imaging were carried out to target the plant cells that biosynthesize rubrynolide and rubrenolide. The results led to the proposal of a possible biosynthesis pathway of these two metabolites. In addition, to expand the application of TOF-SIMS imaging in wood chemistry analysis, radial distribution of wood extractives in the heartwood of European larch was also investigated
3
Vaca, Jacome Alvaro Sebastian. "Progress towards a better proteome characterization by quantitative mass spectrometry method development and proteogenomics." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAF020/document.
Анотація:
L'extrême complexité des échantillons biologiques, la variabilité technique et la dépendance de la protéomique envers les banques protéiques empêchent l'analyse complète d'un protéome. Ce travail de thèse s'est focalisé sur le développement de méthodes pour la protéomique quantitative et la protéogénomique afin d'améliorer la caractérisation du protéome. Premièrement mon travail s'est centré sur le développement de méthodes quantitatives globales et ciblées. La mise en place de standards pour évaluer les performances de tous les niveaux de la stratégie analytique est aussi décrite. Ces méthodes ont été optimisées pour répondre à diverses questions biologiques. Mon doctorat s'est focalisé aussi autour de la protéogénomique. Une méthode d'analyse N-terminomique à haut débit a été développée et appliquée à l'étude de la mitochondrie humaine. Enfin, ce manuscrit présente une approche multi-omique visant à améliorer l'analyse du protéome avec la création de banques de données personnaliséesThe high intrinsic complexity of biological samples, the technical variability and the dependency of Bottom-up Proteomics to consensus protein sequence databases handicap the comprehensive analysis of an entire Proteome. My doctoral work was focused on method development in quantitative Proteomics and Proteogenomics in order to achieve a better proteome characterization. First, I focused on the development of global and targeted quantitative methods. The introduction and development of standard samples to assess the performances at any level of the analytical workflow is also described. These methods were applied to answer different biological questions. My PhD also focused on Proteogenomic method development. A high throughput N-terminomic analysis approach was developed and applied to the analysis of the human mitochondria. Finally, this manuscript presents a personalized multi-omics profiling strategy to improve the proteome analysis with the use of personalized databases
4
Dupont-Gervais, Annick. "Etude de supermolecules par spectrometrie de masse en mode d'ionisation electrospray. Suivi de la formation d'edifices supramoleculaires en solution." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1996. http://www.theses.fr/1996STR13062.
Анотація:
Cette these montre l'interet et l'importance de la spectrometrie de masse en mode d'ionisation electrospray (esms) pour la caracterisation et l'etude de la formation en solution d'edifices supramoleculaires complexes. Dans un premier temps, notre travail a consiste a etablir les conditions d'analyse par esms d'edifices supramoleculaires synthetiques particulierement gros et/ou labiles. Pour cela, nous avons ete tout d'abord amenes a proposer deux strategies nouvelles permettant d'etendre l'utilisation de l'esms a la caracterisation d'edifices fragiles ou difficiles a ioniser. Nous avons ainsi utilise l'electrochimie pour ioniser les especes neutres et nous avons montre que l'helium, utilise comme gaz dans le processus electrospray au lieu d'azote, permet de diminuer l'energie interne conferee aux ions lors de leur passage dans l'interface electrospray et par consequent de minimiser les fragmentations. Nous avons ainsi pu caracteriser plusieurs edifices synthetiques complexes, en particulier, des complexes de coordination possedant de tres nombreux centres metalliques. Dans un deuxieme temps, nous avons etabli les conditions experimentales permettant de suivre par esms, la formation, en solution, d'edifices supramoleculaires synthetiques complexes, afin d'acceder a leur mecanisme de formation. Apres avoir determine sur une serie de modeles simples, les conditions sous lesquelles l'image donnee par le spectre de masse es represente fidelement les especes presentes en equilibre, en solution, nous avons pu caracteriser les intermediaires thermodynamiques de formation de deux edifices pour lesquels les donnees de spectrophotometrie uv-visible etaient inexploitables. Nous avons egalement montre que l'esms permet de suivre la cinetique de formation de ces edifices supramoleculaires en determinant la nature des intermediaires cinetiques formes et leur evolution en solution en fonction du temps. Nous avons ainsi pu determiner un mecanisme de formation possible des helicates, mecanisme totalement insoupconne jusqu'alors. Nous proposons egalement un montage permettant le controle du temps de melange des especes afin d'atteindre des cinetiques rapides
5
Ayciriex, Sophie. "Caractérisation de lysolipide acyltransférases chez S. cerevisiae - Apport de la Spectrométrie de Masse." Thesis, Bordeaux 2, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR21737/document.
Анотація:
En plus de leurs propriétés structurales comme constituants majeurs des membranes biologiques des cellules, les lipides jouent de nombreux rôles dans la signalisation cellulaire, le stockage d’énergie et le transport de protéines. Leurs importances biologiques ont mené à une augmentation accrue des méthodes analytiques pour la caractérisation d’espèces moléculaires uniques. De récents progrès en spectrométrie de masse ont amené à la caractérisation et à la quantification des espèces moléculaires des lipides dans des extraits lipidiques bruts (Han and Gross, 2005; Murphy et al., 2001). Par exemple, les espèces moléculaires de phospholipides peuvent être identifiées spécifiquement par leur tête polaire, la nature de leurs chaînes d’acide gras et leur positionnement au niveau du squelette glycérolIn addition to their structural properties as main constituents of biological membranes, lipids play a multitude of roles such as in cell signalling, energy storage, and protein transport. Their biological importance has led to an increasing focus on analytical methods for the characterisation of their individual molecular species. Improvements in mass spectrometric technology has provided a great advantage for the characterisation and quantification of molecular lipid species in total lipid extracts (Han and Gross, 2005; Murphy et al., 2001). For instance, phospholipid molecular species can be identified on the basis of a characteristic fragment of the lipid class, the nature of the acyl chains and their positions on the glycerol backbone.A method allowing the quantitative profiling of the yeast lipidome was developed in a recent study using automated shotgun infusion strategy (Ejsing et al., 2009). We applied this method to characterise several lysophospholipid acyltransferase yeast mutants produced using reverse-genetics. These enzymes are involved in essential biological processes like de novo synthesis or remodelling of the phospholipid membrane component (Testet et al., 2005; Le Guedard et al., 2009). The comparative analysis of phospholipid molecular species from the wild-type strain and the corresponding deletion mutants has allowed us to identify lipid compositional changes, and has given us significant indications about the in vivo function of the encoded lysophospholipid acyltransferases
6
Fouquet, Thierry. "Mass spectrometry of synthetic polysiloxanes : from linear models to plasma-polymer networks." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4756/document.
Анотація:
Contrairement aux méthodes de polymérisation par voie humide, la « plasma-polymérisation » de précurseurs siliconés (typiquement l'hexaméthyldisiloxane) fournit des couches minces peu solubles, considérées comme riches en chaines courtes et ramifiées, structures cycliques et réticulées, à mi-chemin entre un poly(diméthylsiloxane) (PDMS) et une silice. Ces caractéristiques confèrent des propriétés barrières, électriques ou mécaniques uniques aux substrats traités mais sont autant de difficultés pour leur analyse par spectrométrie de masse. La caractérisation fine d'un plasma polymère serait pourtant d'autant plus utile qu'elle permettrait – indirectement – de proposer ou de valider des mécanismes d'activation et d'oligomérisation du précurseur en phases plasma et solide, connaissance essentielle s'il en est pour la maîtrise des caractéristiques d'un dépôt. Cependant, l'interprétation de données MS/MS en vue de relier un comportement dissociatif à des caractéristiques structurales nécessite l'établissement préalable de règles de fragmentation à partir de modèles pertinents. En l'absence d'étalons plasma-polymère de structure contrôlée, il s'agit donc d'explorer différents modèles potentiels afin d'établir des relations structure/fragmentation pour comprendre les données MS/MS obtenues pour des échantillons réels. Ces études contribueront d'ailleurs à enrichir la littérature sur la fragmentation de polymères siliconés, très réduite en comparaison de polymères à chaine carbonée.A partir des données obtenues depuis les parties solubles de plasma-polymères, les comportements MS/MS d'un ensemble de polymères de référence dument choisis ont été explorés et explicitésThis thesis work aimed at describing the molecular and structural composition of silicon-based plasma-polymers (ppHMDSO) by mass spectrometry. Deposited under a micro-discharge regime at atmospheric pressure, these plasma-polymers exhibit a very low solubility in common solvents, assigned to their highly cross-linked structures, and are hence not easily amenable to ionization. Moreover, structural information cannot be readily deduced from fragmentation data obtained from species extractable from the studied thin films due to the lack of appropriate rules to understand dissociation of the observed gas-phase ions. This research work has thus consisted of developing an analytical strategy to address both of these challenging issues.Owing to the very limited number of articles dealing with tandem mass spectrometry of silicon-containing oligomers, mechanistic investigations were performed on the collision-induced decomposition of selected polymer standards holding different end-groups, expected to be relevant to characterize oligomers suspected to be present in the soluble part of the ppHMDSO samples. Focusing on ammonium adducts, fragmentation routes have first been established for symmetric poly(dimethylsiloxane) (PDMS) polymers holding trimethylsilyl, hydride, or methoxy terminations. POSS molecules were also investigated to understand the influence of cross-linked structures on PDMS adduct dissociation. Some discrepancies between MS/MS spectra of the standards and of the analytes were evidenced, assigned to random branching which could not be modeled by any commercially available compounds
7
Piccolo, Stefano. "Biophysical characterization of aptamer-ligand interactions by native mass spectrometry." Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0276.
Анотація:
Les aptamères sont des acides nucléiques capables de se lier sélectivement à un ligand ou à une famille de molécules. Les aptamères sont la partie sensible des riboswitches, qui sont des segments régulateurs de l'ARN messager impliqués dans l'expression génétique. Les aptamères ont aussi des applications prometteuses comme sondes artificielles et capteurs Pour ces technologies, il est crucial de comprendre comment la liaison se produit, de la quantifier, et de comprendre comment les changements conformationnels sont induits par les ligands. Les objectifs de cette thèse sont d'explorer l'applicabilité de la spectrometrie de mobilité ionique (IMS) couplée à la spectrométrie de masse (SM) native aux aptamères d'ADN et d'ARN, d'abord dans la quantification de liaison, ensuite dans la détection du changement conformationnel lors de la liaison du ligand.Dans la première partie, nous avons évalué la détermination des valeurs de constantes d’équilibre de dissociation (KD) par MS, en tenant compte des facteurs de réponse relatifs (Rx) des aptamères libres et liés. Les titrages en SM sont comparés, pour validation, avec la calorimétrie par titrage isotherme (ITC). Deux aptamères d'ARN sont pris comme modèles : l'aptamère du vert de malachite, largement étudié par ITC, et l'aptamère de la riboflavine mononucléotide , un cas réaliste d'ARN Mg2+-dépendant pour la liaison du ligand. Nous avons observé que l'acétate d'ammonium et l'acétate de triméthyl ammonium conviennent à l'étude des aptamères et leurs complexes, et que les valeurs de KD obtenues par ITC et SM native sont comparables. Les aptamères ARN de la néomycine et de la tobramycine ont été choisis pour tester la limite de détection en SM native. Nous concluons que la SM native est adaptée pour déterminer des valeurs de KD comprises entre 50 nM et 30 µM. La correction apportée par Rx est relativement modeste dans tous les cas, en suggerant que la liaison du ligand n'est pas associée à une différence conformationnelle significative lors de l'ionisation. Pour ces aptamères, nous concluons que l'hypothèse de Rx égaux est acceptable.Dans la deuxième partie, nous avons évalué si le mécanisme de "liaison adaptative" des aptamères peut être révélé par IMS. À cette fin, en plus des systèmes énumérés ci-dessus, nous avons étudié l'aptamère ARN de la tétracycline et une série d'aptamères ADN capables de lier la cocaïne, pour lesquels le changement conformationnel par liaison du ligand est largement documenté dans la littérature. Pour tous les aptamères à l'exception de l'aptamère de la tétracycline, nous n'avons pas observé de différences significatives dans la conformation en phase gazeuse des ions liés aux ligands ou Mg2+. Cependant, nous avons observé un changement significatif dans la mobilité des ions de l'aptamère de la tétracycline. Le Mg2+ (100 µM) s’avère essentiel pour la liaison du ligand. Pour la série des aptamères de la cocaïne, même si nous ayons observé dans des conditions douces de pré IMS des ions compacts aussi bien pour les aptamères libres que pour les aptamères liés, une extension conformationnelle est visible à haute activation pre-IMS, bien révélée par l'état de charge 7-, qui suggère des réarrangements de phase gazeuse. Pour mieux étudier ces réarrangements, nous avons modifié les séquences avec des extensions dA, afin de comparer des systèmes ayant un nombre similaire de degrés de liberté sans modifier la structure cœur. Nous proposons également de nouvelles façons de présenter ces données, mieux adaptées quand la dissociation du ligand, la perte d’aduits et le dépliement d’ion arrivent dans les mêmes gammes d’énergie. L'augmentation graduelle de l'activation collisionnelle avant l'IMS, a révélé que l’energie de dépliement est corrélée au contenu en paires de bases, ce qui suggère que les paires de bases sont conservées dans les structures en phase gazeuse. Nous avons également observé que le ligand se perd à des énergies inférieures à celles du dépliageAptamers are single-stranded nucleic acids capable to bind selectively to a ligand or to a family of molecules. Aptamers are the sensing part of riboswitches, which are regulatory segments of messenger RNA involved in gene expression. Aptamers are also promising artificial probes, sensors and stimuli-responsive elements. In the development of aptamer-based technology, it is crucial to understand how binding is occurring, to quantify affinities, and ligand-induced conformational changes. The objective of this thesis is to explore the applicability of native IM-MS to DNA and RNA aptamers to quantify binding and to detect conformational change upon binding.In the first part, we evaluated the quantitative determination of equilibrium dissociation constants (KD) by mass spectrometry (MS), and the necessity of including a correction for relative response factors of free and bound aptamers. We compared isothermal titration calorimetry and MS titrations to validate the quantifications. Two RNA aptamers were taken as models: the malachite green aptamer, extensively studied by ITC, and the riboflavin mononucleotide aptamer, a case of Mg2+-dependent ligand binding. We observed that typical volatile electrolytes ammonium acetate and trimethyl ammonium acetate are suitable to study RNA aptamer binding, and that comparable KD values are obtained from ITC and native MS. The neomycin and tobramycin RNA aptamers were chosen to test the limit of detection of native MS. We found that native MS is appropriate to determine KD values in the range from 50 nM to 30 µM. The relative response factor correction was relatively modest in all cases, suggesting that the ligand binding is not associated to a significant conformational difference upon ionization. For these aptamers, we conclude that assuming equal response factors is acceptable.In the second part, we evaluated whether the aptamers’ “adaptive binding” mechanism can be revealed by ion mobility spectrometry (IMS). To this aim, in addition to the systems listed above we studied the tetracycline RNA aptamer and a series of cocaine-binding DNA aptamers, for which the conformational change upon binding is reported in literature. For all aptamers except the tetracycline aptamer, we did not observe a significant difference in the shape of the gas-phase structure upon ligand or Mg2+ binding. However, a significant change was observed in tetracycline RNA aptamer’s ion mobilities, at biologically relevant concentration of Mg2+ (100 µM), and we found that Mg2+ is essential for ligand binding, in agreement with previous solution studies. For the cocaine-binding DNA aptamer series, although we observed similar compactness for the free and bound aptamers in soft pre-IMS conditions, a conformational extension occurs at high pre-IMS activation, best revealed by charge state 7-, suggesting gas-phase rearrangements. To better investigate whether the energetics of these rearrangements depend on pre-folding or on ligand binding, we modified the sequences with dA overhangs, to compare systems with similar numbers of degrees of freedom without altering the core structure. We also propose new ways of presenting the data, adapted to the cases where ligand dissociation, declustering and unfolding occur at similar voltages. The gradual increase of the pre-IMS collisional activation revealed that the unfolding energetics is correlated with the base pairs content, suggesting that base pairs are conserved in the gas-phase structures. We also found that ligand is lost at lower energies than unfolding.In summary, gas-phase compaction occur for both the free aptamers and bound aptamers, and memories of the solution-phase structures can only be revealed in some particular cases. However, the compaction towards similar shapes might constitute an advantage for the quantification, because molecular systems of similar shapes have similar electrospray responses. Consequently, native MS provides reliable estimations of KD values
8
Guigues, Elodie. "Mesure en ligne des produits de fission gazeux par spectrométrie de masse." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4706.
Анотація:
Pour augmenter les performances des barres de combustible nucléaire, les mécanismes de relâchement des produits de fission (H2, He, Kr, Xe) doivent être étudiés. Ainsi, le département d’étude du combustible du CEA Cadarache a décidé d’améliorer son dispositif expérimental consacré au recuit thermique des combustibles irradiés (MERARG II). La première partie de ce mémoire s'adresse à la mesure du relâchement de gaz de fission de combustibles irradiés et soumis à des transitoire thermiques. Le choix de l'appareil s'est porté sur un analyseur de type filtre quadripolaire du fait des performances requises par le cahier des charges, une identification isotopique du Kr et Xe et des masses 4 et 2 u à la ppm. C'est un spectromètre commercial de type Residual Gaz Analyser, monté dans une enceinte à vide de très faible volume qui a nécessité des adaptations à la ligne de l'expérience MERARG II. Les performances (résolution, sensibilité, vitesse de balayage) du spectromètre ont été évaluées. Le spectromètre calibré est en cours d’installation sur une réplique en zone « froide » de MERARG II.La seconde partie de la thèse concerne des travaux de recherche sur l’adaptation à l’analyse des faibles masses d’un mode opératoire appliqué à un piège à ions RF 3D utilisant un mode par Transformé de Fourier. Nous étudions plus précisément un dispositif d’injection des ions et son mode opératoire afin d’obtenir les distributions en positions et vitesses des ions confinables. La connaissance de ces conditions initiales et de leur dispersion est importante car elles conditionnent la dynamique du signal détecté (la hauteur de la raie) et sa fluctuation, respectivementIn order to increase fuel rod performances, the basic mechanisms that promote gas (i.e. He, H2, Kr and Xe) release from irradiated nuclear fuels must be studied. In this context, the CEA fuel study department at Cadarache decided to improve its experimental facility devoted to fuel behaviour under thermal transient by modifying the existing annealing device, called MERARG-II.The first part of this dissertation adresses the fuel gas release monitoring from irradiated fuel during thermal transient. The device choice leads to a quadrupole mass filter as mass analyser according to the specification requirement, i.e. isotopic identification of Xe, Kr and masses at 4 and 2 u. It is commercialized Residual Gas Analyser, mounted in a small-volume vacuum chamber requiring adaptations to be connected to the MERARG II line. The resolution and sensitivity of the mass spectrometer have been evaluated. The calibrated device is being installed in MERARG II replica.The second part of this dissertation relates adaptation to low-mass analysis of an RF 3D ion trap operated a Fourier Transform mode. Theoretically, using this operating mode, the lower the mass, the higher the resolution. More particularly, an ion injection device and its operating mode are studied in order to gain position and velocity distributions of confinable ions. The knowledge of these initial conditions is of a great concern as they fix the signal dynamic (peak height) and the signal fluctuation, respectively. This feasibility study, using simulation, allows us to obtain the optimal values of trap operating condition for 1-6 u mass injection and confinement with high resolution
9
Ndiaye, Massamba. "Miniaturisation de la préparation d'échantillon en protéomique bottom-up pour la quantification de l'oxydation des cystéines." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-03003473.
Анотація:
RésuméLa protéomique bottom-up est l'approche la plus couramment utilisée pour l'analyse des protéines par spectrométrie de masse. Dance cette approche, la digestion enzymatique s'intègre dans une étape de préparation d'échantillon longue et fastidieuse. Les précautions nécessaires à l'étude des modifications post traductionnelles comme l'oxydation des cystéines introduisent des étapes supplémentaires et rendent le protocole plus complexe. Le protocole OcSILAC, développé dans notre laboratoire pour la quantification de l'oxydation des cystéines, en est une parfaite illustration. La miniaturisation du protocole OcSILAC pour le rendre moins chronophage et consommateur d'échantillon est l'objectif de mon projet de thèse.Un dispositif microfluidique, inspiré de la méthode Filter Aided Sample Preparation (FASP), a été développé durant mes travaux de thèse. C'est un dispositif en PDMS, intégrant une membrane de filtration moléculaire en cellulose régénérée et fabriqué par photolithographie douce. Dans la littérature scientifique, la majorité des dispositifs microfluidiques dédiés à la protéomique s'arrête aux preuves de concept. La micropuce développée au cours de cette thèse a permis l'analyse d'échantillons protéiques complexes en moins de temps et avec moins d'échantillons que les méthodes conventionnelles. Avec 10 fois moins d'échantillon et un protocole 8 fois moins long, la digestion sur puce permet d'identifier plus de protéines et plus de peptide par protéine identifiée par rapport à la méthode FASP. Pour la miniaturisation complète du protocole OcSILAC, une unité d'enrichissement des peptides biotinilés a été mise au point en utilisant des billes aimantéesBottom-up proteomics is the most commonly used approach for protein analysis by mass spectrometry. In this approach, enzymatic digestion is one step of a long and tedious sample preparation protocol. Specific care is needed to study post-translational changes, such as cysteine oxidation, with additional steps which makes the protocol even more complex. The OcSILAC protocol, developed in our laboratory for quantifying cysteine oxidation, is a perfect illustration of this. The miniaturization of the experimental setup is an opportunity for the OcSILAC protocol to be less time and sample consuming. It is the objective of my thesis project.A microfluidic device, inspired by the Filter Aided Sample Preparation (FASP) method, was developed during this project. It is a PDMS device, incorporating a regenerated cellulose molecular filtration membrane and manufactured by gentle photolithography. In the literature, the majority of microfluidic devices dedicated to proteomics stops at proof of concept on standard reference proteins. The microchip developed during this thesis allowed the analysis of biological complex protein samples: with ten times less sample and an eight-times shorter protocol than conventional procedures. Our ChipFilter Proteolysis protocol can identify more proteins and more peptides than the previously reported FASP method. For the miniaturization of the OcSILAC protocol, the development of a biotinylated peptide enrichment unit was started using avidin magnetic beads
10
Eskenazi, Nicolas. "Caractérisation structurale de la glycosylation des protéines : de la glycomique à la glycoprotéomique, une stratégie utile pour l’étude des gonadotrophines." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLET032.
Анотація:
La composante sucrée des glycoprotéines joue un rôle majeur dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques. Leur analyse structurale nécessite des outils performants capables d’évaluer la forte hétérogénéité de ces glycanes. Des approches complémentaires ont été développées : l’analyse des N-glycanes par MALDI-TOF et l’approche protéomique par LC-ESI-FTMS.La glycomique consiste en l’analyse des sucres indépendamment de la protéine, pouvant livrer une empreinte globale de la glycosylation au niveau d’une protéine, d’un fluide etc… Le développement de nouvelles conditions de préparation d’échantillon et de matrice incluant la modification chimique des sucres nous a permis d’améliorer leur détection et leur fragmentation par spectrométrie de masse.La considération des glycanes comme partie des glycoprotéines et glycopeptides permet une sélectivité accrue et une caractérisation de l’hétérogénéité intramoléculaire de ces glycosylations. L’intégration de protéases aspécifiques et de fragmentation à énergie variable (SCE) nous a conduit à plus de diversité et de fiabilité dans les glycoformes identifiées.De par leur implication dans la grossesse et le développement de l’embryon, les glycohormones gonadotropes ont un fort intérêt médical et vétérinaire. La combinaison des méthodes analytiques a été entreprise dans le but de caractériser les motifs de glycosylation spécifiques à différentes populationsPolysaccharides from glycoproteins play an important part in numerous biological processes and pathologies. Their structural elucidation requires performant and sensitive tools capable of assessing the heterogeneity of such glycans. Different approaches were developed: N-glycan analysis by MALDI-TOF and LC-ESI-FTMS proteomics.Glycomics is the analysis of glycans independently of their linked-protein and can be using to obtain a glycosylation fingerprint of a protein, fluid etc. Developments of innovative sample and matrix preparation conditions, including glycan chemical modification, improved their mass spectrometry detection and fragmentation.Glycopeptide and glycoprotein analysis permits selective assessment of the glycan population across the protein hence allowing the characterization of molecular microheterogeneity of the different glycoforms. The development and integration of non-specific protease digestion and stepped-energy fragmentation produced more diverse and reliable identifications.Because of their critical role in gestation and embryo development, glycosylated gonadotropins are of major medical and veterinary interest. Combining analytical methodologies granted access to the characterization of population-specific glycosylation motifs
11
Huang, Wenjia. "Direct Mass Measurements and Global Evaluation of Atomic Masses." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS151/document.
Анотація:
L’évaluation des masses atomiques (Ame), commencée dans les années 1960, est la source la plus fiable d’informations complètes sur les masses atomiques. Elle fournit les meilleures valeurs pour les masses atomiques et les incertitudes associées en évaluant les données expérimentales de désintégration, de réactions et de la spectrométrie de masse. Dans cette thèse, la philosophie et les caractéristiques les plus importantes de l’Ame seront discutées en détail. Les développements les plus récents de l’évaluation, AME2016, tels que l’énergie de liaison moléculaire, la correction d’énergie des mesures par implantation, et la formule relativiste pour le processus de décroissance alpha, seront présentés. Une autre partie de cette thèse concerne l’analyse des données du spectromètre à piège de Penning ISOLTRAP au ISOLDE/CERN. Les nouveaux résultats sont inclus dans l’ajustement global et leurs influences sur les masses existantes sont discutées. La dernière partie de cette thèse porte sur les études des erreurs systématiques du spectromètre de masse à multi-réflexion à temps de vol d’ISOLTRAP, utilisant une source d’ions hors ligne et le faisceau de protons en ligne. A partir de l’analyse des mesures sélectionnées, j’ai trouvé que l’erreur systématique est beaucoup plus faible que les incertitudes statistiques obtenues jusqu’à présentThe Atomic Mass Evaluation (AME), started in the 1960s, is the most reliable source for comprehensive information related to atomic masses. It provides the best values for the atomic masses and their associated uncertainties by evaluating experimental data from decay, reactions, and mass spectrometry. In this thesis, the philosophy and the most important features of the Ame will be discussed in detail. The most recent developments of the latest mass table (AME2016), such as molecular binding energy, energy correction of the implantation measurements, and the relativistic formula for the alpha-decay process, will be presented. Another part of this thesis concerns the data analysis from the Penning-trap spectrometer ISOLTRAP at ISOLDE/CERN. The new results are included in the global adjustment and their influences on the existing masses are discussed. The last part of this thesis is related to the systematic error studies of the ISOLTRAP multi-reflection time-of-flight mass spectrometer, using an off-line ion source and the on-line proton beam. From the analysis of the selected measurements, I found that the systematic error is much smaller than the statistical uncertainties obtained up to now
12
Thiery, Gwendoline. "Imagerie par désorption laser/spectrométrie de masse de multiples marqueurs spécifiques : développement de la technique TAMSIM "Targeted Multiplex Mass Spectrometry Imaging"." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066253.
Анотація:
La protéomique est devenue un domaine de recherche essentiel en biologie et en médecine. Afin, de répondre aux enjeux de cette discipline, il est nécessaire de pouvoir caractériser et localiser les protéines exprimées au niveau cellulaire. De nombreuses techniques d’analyses in situ des ces protéines considérées comme étant des marqueurs spécifiques d’une pathologie existent et sont utilisées en routine, notamment pour le suivi des cancers, dans de nombreux laboratoires d’anatomo pathologie. La plus répandue est l’immunohistochimie (IHC). Cette technique consiste à révéler spécifiquement in situ un complexe immun (antigène-anticorps). Dans l’optique d’accroître la capacité de détection multiple (multiplexage) d’une immunoréaction, nous avons développé une nouvelle technique d’imagerie in situ de multiples marqueurs spécifiques. Des traceurs chimiques photoclivables (Tag) sont fixés spécifiquement sur des anticorps. Les anticorps marqués sont complexés in situ aux protéines cibles présentent sur le tissu. Les Tag sont ensuite clivés de leurs anticorps respectifs par désorption laser. Apres une irradiation de la coupe par le laser à 355 nm une image est générée à partir des différents spectres de masse enregistrés pour chaque Tag utilisés. Contrairement au mode MALDI, l’utilisation de la matrice n’est pas nécessaire pour favoriser l’ionisation de ces composés chimiques. Ce qui simplifie grandement l’analyse par spectrométrie de masse. Cette technique appelée TAMSIM pour TArgeted multiplex Mass Spectrometry IMaging a pu être validée pour l’analyse de différents marqueurs spécifiques localisés au sein des tissus pancréatiques et sur des sections tissulaires de foie humain.
13
Sehgal, Akansha. "Methodology for nuclear magnetic resonance and ion cyclotron resonance mass spectrometry." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066491/document.
Анотація:
Pendant ma thèse de doctorat, j’ai eu la grande chance de travailler sur le développement de nouvelles méthodes de deux techniques spectroscopiques complétement différentes : la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) et la Spectroscopie de Masse par Résonance Cyclotronique Ionique à Transformée de Fourier (FT-ICR/MS). En tant que méthodologiste, mon but principal a été d’améliorer les méthodes existantes et la théorie. En RMN, l’outil fantastique de la manipulation des spins permet la mise en place des séquences d’impulsions, et en FT-ICR, les rapports masse sur charge (m/z) des ions et des fragments d’ions obtenus par différents chemins de fragmentation peuvent être appliqués à des problèmes en chimie, biochimie et médecine. Le manuscrit de ma thèse de doctorat comporte deux parties. Les sujets abordés étant différents, ce manuscrit a été rédigé pour que chaque chapitre puisse être lu indépendamment. La première partie aborde la RMN dans le chapitre I. Dans ce chapitre, nous avons amélioré une méthode développée précédemment dans l’equipe pour l’étude de l’échange rapide des protons par RMN. Nous avons adapté la méthode à l’étude de l’acide aminé histidine, système en apparence simple mais qui s’est avéré très compliqué à l’étude. La deuxième partie de ma thèse de doctorat aborde la spectroscopie de masse et comprend deux chapitres. Dans le chapitre II, nous avons essayé de faire revivre et de mettre en œuvre une méthode longtemps oubliée ; il s’agit de la méthode d’isolement d’ions par éjection sélective (‘notch ejection’) par spectroscopie de masse FT-ICR. Un autre sujet abordé pendant ma thèse, qui est décrit dans le chapitre III, concerne l’utilisation de trois impulsions rf dans une expérience à deux dimensions (2D) ICR. Notre objectif a été de mieux comprendre la complexité du comportement des ions pendant cette expérience 2D ICR, en particulier pour le cas d’impulsions courtesThis thesis encompasses methodological developments in both nuclear magnetic resonance and Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. The NMR section explores the effects of scalar relaxation on a coupled nucleus to measure fast exchange rates. In order to quantify these rates accurately, a precise knowledge of the chemical shifts of the labile protons and of the scalar couplings is normally required. We applied the method to histidine where no such information was available a priori, neither about the proton chemical shifts nor about the one-bond scalar coupling constants J(1H15N), since the protons were invisible due to fast exchange. We have measured the exchange rates of the protons of the imidazole ring and of amino protons in histidine by indirect detection via 15N. Not only the exchange rate constants, but also the elusive chemical shifts of the protons and the coupling constants could be determined. For the mass spectrometry section, the ion isolation project was initiated to study the effect of phase change of radiofrequency pulses. Excitation of ions in the ICR cell is a linear process, so that the pulse voltage required for ejecting ions must be inversely proportional to the pulse duration. A continuous sweep pulse propels the ion to a higher radius, whereas a phase reversal causes the ion to come to the centre. This represents the principle of ‘notch ejection’, wherein the ion for which the phase is reversed is retained in the ICR cell, while the remaining ions are ejected. The manuscript also contains a theoretical chapter, wherein the ion trajectories are plotted by solving the Lorentzian equation for the three-pulse scheme used for two-dimensional ICR. Through our simulations we mapped the ion trajectories for different pulse durations and for different phase relations
14
Oliva, Mizar Francesca. "Analyse biochimique et par spectrométrie de masse d'un complexe ribonucléoprotéique d'export du VIH-1." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAV029/document.
Анотація:
Une étape importante du cycle viral du virus de l'immunodéficience humaine (VIH) est l'export nucléaire de transcrits viraux incomplètement épissés, incluant le génome viral ARN. Ce processus fait intervenir la protéine virale de liaison à l'ARN Rev. Dans le noyau, Rev interagit avec les transcrits viraux non épissés et partiellement épissés en s'oligomérisant sur une séquence intronique de 350 nucléotides, appelée Element de Response à Rev (RRE). Rev recrute également le facteur d'export cellulaire CRM1 et la petite GTPase Ran pour former le complexe d'export RRE/Rev/CRM1/Ran. Connaître l'architecture 3D de ce complexe ribonucléoprotéique fournirait des informations utiles pour une meilleure compréhension de l'export des ARN du VIH incomplètement épissés. Cependant, les détails moléculaires de ce complexe sont mal connus ; en particulier, la stœchiométrie des molécules Rev et CRM1 liées au RRE est en discussion.Mon doctorat vise à étudier l'architecture du complexe RRE/Rev/CRM1/Ran. Dans le cadre de ce travail, j'ai utilisé des essais biochimiques et cellulaires pour caractériser les interactions entre CRM1 et Rev et entre Rev et RRE. La majorité de mes efforts ont porté sur l'étude de ces interactions par spectrométrie de masse (MS) en condition native, une méthode puissante pour déterminer la stœchiométrie de complexes macromoléculaires. J'ai mis en place des protocoles pour la préparation à grande échelle d'un fragment du RRE de 66 nucléotides (IIABC), portant un site de liaison Rev de haute affinité, protocoles que j'ai ensuite adaptés à l'analyse de IIABC par MS en condition native. Comme Rev a tendance à s'agréger et à précipiter en solution, j'ai également conçu une forme mutante de Rev (Rev*) permettant de contourner ces problèmes. L'analyse des complexes IIABC/Rev* par électrophorèse sur gel natif confirme l'oligomérisation de Rev* sur l'ARN. Après d'intenses optimisations, j'ai obtenu des spectres MS en condition native de haute qualité, révélant que IIABC lie jusqu'à 6 monomères Rev*. De plus, j'ai reconstitué un complexe à 4 partenaires IIABC/Rev*/CRM1/Ran et j'ai réussi à déterminer sa masse et sa stœchiométrie par MS en condition native, une tâche techniquement difficile. Des efforts supplémentaires pour analyser le RRE seul et en complexe avec Rev de type sauvage ont également généré des spectres informatifs, alors que l'analyse du complexe intact RRE/Rev/CRM1/Ran a été plus compliquée. Ces résultats illustrent les forces et les limites de la spectrométrie de masse en condition native et son potentiel pour son développement futur en tant qu'outil d'analyse des complexes de ribonucléoprotéinesAn important step in the life cycle of human immunodeficiency virus (HIV) is the nuclear export of incompletely spliced viral transcripts, including the replicated viral RNA genome. This process is mediated by the viral RNA-binding protein Rev. In the nucleus, Rev recognizes unspliced and partially spliced viral transcripts by multimerizing on a 350-nucleotide intron sequence, the Rev-response element (RRE). Rev then recruits the host cell export factor CRM1 and the small GTPase Ran to form the RRE/Rev/CRM1/Ran export complex. Knowledge of the 3D architecture of this ribonucleoprotein complex would provide important insights into how unspliced viral RNA export is achieved. However, the molecular details of this complex are poorly understood. In particular, the stoichiometry of Rev and CRM1 molecules bound to the RRE is under debate.My Ph.D. project aims to investigate the architecture of the RRE/Rev/CRM1/Ran complex. As part of this work, I used biochemical and cell-based assays to characterize the interactions between CRM1 and Rev and between Rev and the RRE. The majority of my efforts focused on investigating these interactions by native mass spectrometry (MS), a powerful method for determining the stoichiometry of macromolecular complexes. I set up protocols for the large-scale preparation of a 66-nucleotide RRE fragment (IIABC) bearing a high-affinity Rev binding site, and adapted these for compatibility with native MS analysis. Because Rev tends to aggregate and precipitate in solution, I engineered a mutant form of Rev (Rev*) to overcome this problem. Analysis of IIABC/Rev* complexes by native gel electrophoresis confirms multimerization of Rev on the RNA. After extensive optimization, I obtained high-quality native MS spectra of these complexes, revealing that IIABC binds up to 6 Rev* monomers. Furthermore, I reconstituted a 4-species complex, IIABC/Rev*/CRM1/Ran, and succeeded in determining its mass and stoichiometry by native MS – a technically challenging task. Additional efforts at analyzing the intact RRE and complexes with wild-type Rev have also yielded informative spectra, while analysis of the intact RRE/Rev/CRM1/Ran holo-complex has had more limited success. These results illustrate the strengths and limitations of native mass spectrometry and its potential for future development as a tool for analyzing ribonucleoprotein complexes
15
Charretier, Yannick. "Identification, résistance, virulence et typage : une nouvelle application de la spectrométrie de masse pour la microbiologie clinique." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10040.
Анотація:
La spectrométrie de masse de type MALDI-TOF vient d'être largement adoptée dans les laboratoires de microbiologie clinique, qu'ils soient de ville ou hospitalier. Le MALDI-TOF est maintenant utilisée en routine pour l'identification des micro-organismes. Les micro-organismes sont identifiés en quelques minutes à un coût minime et avec une meilleure précision qu'en utilisant les méthodes conventionnelles. Le MALDI-TOF permet une identification microbienne révolutionnaire mais il ne permet pas aisément la détection de résistances aux antimicrobiens ou de facteurs de virulence. Le travail de thèse a eu pour objectif d'adresser cette problématique : est-il possible d'identifier, de typer un micro-organisme et de détecter sa résistance ou sa virulence par spectrométrie de masse ? Pour cela, l'utilisation d'une chromatographie liquide conventionnelle couplée à un spectromètre de type triple-quadripôle travaillant en mode SRM a été proposée. Nous avons démontré que la caractérisation complète des micro-organismes était possible à l'aide d'une seule méthode. La preuve de concept a été apportée pour des bactéries à Gram positive, à Gram négative et pour des levures. L'approche a été démontrée pour la détection des mécanismes majeurs de résistance aux bêta-lactamines, aux glycopeptides et aux azolés. La détection de toxines a également été démontrée. Fort de ces démonstrations, une évaluation clinique a été réalisée avec des souches et des hémocultures cliniques. La caractérisation de staphylocoques dorés, une des espèces capitales dans les maladies infectieuses du fait de sa prévalence, de sa sévérité et de sa résistance aux antibiotiques, a été engagée pour illustrer l'intégration de l'approche ESI-MS. La méthode SRM développée a permis en moins de deux heures d'obtenir des résultats en parfait accord avec les méthodes conventionnelles. Ce concept ouvre de nouveaux horizons pour la spectrométrie de masse en microbiologie cliniqueWhole cell mass spectrometry based on MALDI-TOF technology has been broadly embraced in clinical microbiology. MALDI-TOF is routinely used for microbial identification. WC-MS is faster, more accurate and cheaper for large laboratories than conventional biochemical tests. MALDI-TOF revolutionizes microbial identification but the selection of the right antibiotic treatment still requires time consuming antibiotic susceptibility testing. Thesis work is dedicated to answer to this problematic : it is possible to perform identification of a micro-organism to the species or sub-species level and to detect its resistance or its virulence by mass spectrometry ? To this purpose, a conventional bore chromatography coupled to a triple-quadripole mass spectrometer in SRM mode is proposed. We show that complete microorganism characterization was possible thanks to only one method. A proof of concept was given for Gram negative, for Gram positive and for yeasts. The approach was extended to major resistance mechanisms to beta-lactamin, to glycopeptides and to azoles. Toxins detection was also proved. Driven by this success, a clinical evaluation was carried out based on strains and blood culture. Staphylococcus aureus was chosen to illustrate ESI-MS approach integration. This common Gram positive commensal bacteria is responsible for both community- and hospital-acquired infections. The developed SRM method allows obtaining results in less than two hours in perfect agreement with conventional methods. This concept opens new horizons for mass spectrometry in clinical microbiology
16
Gault, Joseph. "Development of Top-Down Mass Spectrometry Approaches for the Analysis of Type IV Pili." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2013. https://tel.archives-ouvertes.fr/pastel-00987029/document.
Анотація:
La caractérisation de protéines par spectrométrie de masse "top-down" (TDMS) possède plusieurs avantages sur l'approche "bottom-up" (BU), notamment pour la caractérisation des protéoformes; c'est-à-dire l'ensemble des protéines exprimées par la cellule, y compris celles portant les modifications post-traductionnelles (MPT). Dans cette thèse la TDMS a été développée pour l'analyse des pili de type IV (T4P) à la fois sur Orbitrap et sur FT-ICR. Les T4P sont des organelles extracellulaires composées principalement d'une protéine, la piline majeure, qui peut être fortement décorée par des MPT. Pour la piline majeure PilE, du pathogène humain Neisseria meningitidis (Nm), la TDMS a été optimisée pour obtenir la première caractérisation de toutes les protéoformes de PilE exprimées par une souche de référence et un rôle biologique a été proposé pour la MPT glycérophosphate. De plus la TDMS a été appliquée pour une étude à plus grande échelle des MPT des pili provenant des souches cliniques de Nm non-caractérisées. La comparaison des méthodologies TD et BU a révélé à la fois leur complémentarité et la faiblesse inhérente à l'approche BU pour la caractérisation complète de protéoformes. En combinaison avec d'autres techniques structurales, il a été montré que les pili exprimés par les souches de Nm de classe II sont fortement glycosylés, que la glycosylation est dirigée par la séquence de PilE, et que ces sucres modifient fortement la surface des fibres de pili. Ces observations ont amené à une hypothèse nouvelle sur le mécanisme d'évasion immunologique des T4P de classe II chez Nm. De plus la première caractérisation d'une T4P exprimée par une bactérie Gram positif a été réaliséeTop-down mass spectrometry (TDMS) is an alternative protein characterisation strategy to the more widespread bottom-up (BU) approach. TDMS has the unique ability to fully characterise the variety of protein products expressed by the cell (proteoforms), including those bearing posttranslational modifications (PTMs). In this thesis TDMS has been developed on both FT-ICR and Orbitrap mass spectrometers for the analysis of type IV pili (T4P). This includes the first T4P to be visualised in a Gram positive bacterium (Streptococcus pneumoniae). T4P are filamentous, extracellular organelles primarily composed of a single protein subunit or major pilin that can be highly posttranslationally modified. For the major pilin, PilE, of the human pathogen Neisseria meningitidis (Nm), TDMS was extensively optimised and the first complete characterisation of all proteoforms of PilE from a single Nm strain performed. A biological role has been proposed for the enigmatic phosphoglycerol PTM. The approach was extended and applied in the first large scale study of PTMs on PilE from uncharacterised, pathogenic strains of Nm. Comparison of the TD and BU methodologies revealed both their complementarity and the inherent weakness of the BU approach for full proteoform characterisation. TDMS was combined with other structural techniques to reveal that pilins from the previously unstudied class II isolates of Nm are extensively glycosylated and that glycosylation is both driven by the primary structure of PilE and has a profound effect on pilus surface topology. These observations have been used to offer the first explanation of how T4P expressed by class II isolates of Nm avoid immune detection
17
Marchand, Adrien. "Mass Spectrometry Study of G-Quadruplex Nucleic Acids : folding Pathways and Ligand Binding Modes." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0196/document.
Анотація:
Un G-quadruplex (G4) est une structure non-canonique d’acides nucléiques formée par des séquences riches en guanines. Certains G4s sont polymorphiques, une même séquence peut former desG4s de différentes topologies. Les G4s sont proposés comme régulateurs de processus biologiques car ils sont trouvés dans des régions génomiques clés telles que dans des promoteurs de gènes et au niveau des télomères. Stabiliser ces G4s par rapport à la forme duplexe est une stratégie proposée pour combattre le cancer. Pour ce faire, des ligands spécifiques et affins sont utilisés. Le design de ces ligands implique habituellement de larges plans aromatiques, optimisés pour se lier par des interactions π-π sur les Gquartets extérieurs. Cependant, si ce type d’interaction était le seul mode de liaison, tous les ligands auraient des affinités similaires pour tous les G4s.Afin de caractériser les structures ciblées et de quelle manière les ligands vont interagir avec celles-ci, nous avons utilisé la spectrométrie de masse de type native (MS). D’abord, nous avons développé une méthode de préparation d’échantillons en conditions KCl pour former les G4s dans des conditions biologiquement pertinentes. Ensuite, nous avons caractérisé les équilibres de liaison du K+ aux G4s et caractérisé leur mécanisme de repliement. Ce mécanisme implique la présence d’une impasse constituée de G4s antiparallèles à 1- et 2-K+ qui sont formés rapidement. Enfin, nos études de liaison de ligands ont montré que certains des ligands les plus affins pouvaient influencer la structure des G4s comme observé par le nombre d’ions potassium liés. Les ligands Phen-DC3, 360A et PDS sont capables de déplacer les équilibres vers la forme à 1-K+ antiparallèle. La structure antiparallèle à 2-K+ est favorisée par la liaison coopérative de deux ligands Cu-ttpy. Ces résultats démontrent l’importance de la caractérisation des stoechiométries de complexes ternaires (G4:ligand:K+), obtenue par la spectrométrie de masse nativeA G-quadruplex (G4) is a non-canonical nucleic acids structure formed by guanine-rich sequences. Some G4s are polymorphic, a given sequence can form G4s of different topologies. G4s are proposed to be biological regulators because they are found in key regions of the genome, for example, ingene promoters or at the telomeres. Stabilizing G4s formed in those regions as compared to the duplex form is a strategy to fight cancer. To do so, specific and affine ligands are used. Ligand design usually implies the optimization of large aromatic planes to π-π stack on external G-quartets. However, if this was the only binding mode, all ligands would bind with similar affinities to all G4s.To characterize which structures should be targeted and how the ligands interact with these structures, we used native mass spectrometry (MS).First, we developed a MS-compatible sample preparation method in KCl conditions in which G4s are folded with similar topologies as compared to those obtained in biologically relevant conditions. Then, we characterized the K+ binding equilibria and G4s folding pathways. This folding pathway involves the presence of a dead-end constituted by antiparallel G4s with either 1- or 2-K+ cations that are folded first. Finally, our ligand binding studies showed that some of the most affine ligands can influence G4’sstructures, as probed by the number of K+ ions bound. Ligands Phen-DC3, 360A and PDS are able to shift the equilibria towards the 1-K+ antiparallel G4s. The formation of antiparallel with 2-K+ complexes is induced by the cooperative binding of two Cu-ttpy ligands. Our results demonstrate the importance to characterize ternary complex stoichiometries (G4:ligand:K+) as obtained from native mass spectrometry
18
Le, Maître Johann. "Développement de la spectrométrie de masse à ultra- haute résolution associée à la spectrométrie de mobilité ionique pour la caractérisation de coupes pétrolières lourdes. structural analysis of heavy oil fractions afterr hydrodenitrogenation by high-resolution tandem mass spectrometry and ion mobility spectrometry Structural analysis of neutral nitrogen compounds refractory to the hydrodenitrogenation process of heavy oil fractions by high-resolution tandem mass spectrometry and ion mobility-mass spectrometry Chemical characterization of 15 biocrudes obtained from hydrothermal liquefaction of industrially cultivated wild micro algae Chemical characterization with different analytical techniques, a way to understand the process: Case of the paraffinic base oil production line Exploring complex mixtures by cyclic ion mobility high-resolution mass spectrometry – Application towards Petroleum. Simulation and modeling of Collision Cross Section for structural elucidation of heavy oil fraction by ion mobility-mass spectrometry: Using polyaromatic hydrocarbons compounds mixture as calibration standard Characterization of sulfoxides compounds in dimeric distribution of heavy oil fractions by positive-ion electrospray ionization FTICR mass spectrometry Structural analysis of Petroporphyrins from asphaltene by trapped ion mobility coupled with a Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer. Cyclic ion mobility spectrometry coupled to high-resolution time-of-flight mass spectrometry equipped with atmospheric solid analysis probe for the molecular characterization of combustion particulate matter. Structural study of analogues of Titan’s haze by trapped ion mobility coupled with a Fourier transform ion cyclotron mass spectrometer." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMR051.
Анотація:
L'évolution des réserves de pétrole implique l'utilisation en raffinerie de pétroles bruts non conventionnels, bien souvent plus lourds et donc difficiles à caractériser. Les produits pétroliers sont en effet des mélanges chimiques extrêmement complexes. La partie légère et volatile peut être analysée par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC/MS), permettant l'identification des composés par l'utilisation de mesures de masses précises et de modèles de fragmentation. Cependant ces techniques sont inadaptées à l'analyse des fractions lourdes. Dans la pratique, la caractérisation des mélanges les plus complexes implique l'utilisation de spectromètres de masse à ultra-haute résolution généralement par analyse directe sans séparation chromatographique. La technique de référence est aujourd’hui la spectrométrie de masse à transformée de Fourier par résonance cyclotronique des ions (FTICR). Grâce à une résolution supérieure à 106 et à une précision de mesure de masse inférieure à 0,1 ppm, cet instrument permet de séparer toutes les espèces présentes dans un produit pétrolier et d'attribuer à chaque valeur de m/z une composition élémentaire unique. Ceci permet d'obtenir très facilement des cartes moléculaires qui peuvent être présentées graphiquement en utilisant le diagramme de Kendrick, le diagramme de van Krevelen ou le nombre d'insaturations (DBE) en fonction du nombre de carbones. Ce travail de thèse a permis grâce à la caractérisation moléculaire de produits pétroliers (Vacuum Gas Oil, Pétroles Bruts, Matériel Interfacial, Asphaltènes et Bio-Oil…) d'aborder la complexité de leur traitement dans l’outil de raffinage. Des protocoles d'analyses des échantillons ont été développés, à l'aide de différentes sources d'ionisation à pression atmosphérique (ESI, APCI et APPI) ainsi que par désorption/ionisation laser (LDI) sur le spectromètre de masse FTICR 12T. Les informations sur le contenu isomérique des produits pétroliers ont ensuite été déterminées grâce à l'apport de la spectrométrie de mobilité ionique (IMS)The evolution of oil reserves requires the use in refineries of unconventional crude oils, which are often heavier and therefore difficult to characterize. Petroleum products are in fact extremely complex chemical mixtures. The light and volatile part can be analysed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC/MS), allowing the identification of compounds by using precise mass measurements and fragmentation models. However, these techniques are inappropriate for the analysis of heavy fractions. In practice, the characterization of the most complex mixtures involves the use of ultra-high-resolution mass spectrometers generally by direct analysis without chromatographic separation. The reference technique today is Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry (FTICR). With a resolution of more than 106 and a mass measurement accuracy of less than 0.1 ppm, this instrument can separate all the species present in a petroleum product and assign a unique elemental composition to each m/z value. This makes it very easy to obtain molecular maps that can be presented graphically using the Kendrick diagram, the van Krevelen diagram or the number of unsaturations (DBE) as a function of the number of carbons. This thesis work has allowed thanks to the molecular characterization of petroleum products (Vacuum Gas Oil, Crude Oil, Interfacial Material, Asphaltenes and Bio-Oil...) addressing the complexity of their treatment in the refining tool. Protocols for sample analysis have been developed, using different sources of ionization at atmospheric pressure (ESI, APCI and APPI) as well as laser desorption/ionization (LDI) on the FTICR 12T mass spectrometer. Information on the isomeric content of petroleum products was then determined using ion mobility spectrometry (IMS)
19
Dupré, Mathieu. "Développements méthodologiques en spectrométrie de masse LDI pour l'analyse de peptides." Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20069/document.
Анотація:
L'émergence de disciplines post-génomiques, telles que la protéomique et la métabolomique, requiert le développement d'outils analytiques toujours plus performants afin de déterminer, respectivement, l'ensemble des peptides et protéines et des composés organiques de faible masse moléculaire présents dans un milieu biologique. En raison de sa sensibilité, spécificité et rapidité d'acquisition des données, la désorption/ionisation laser assistée par une matrice (MALDI) constitue une des méthodes d'ionisation majeure en spectrométrie de masse (MS) permettant d'envisager les analyses de ces composés. Cependant, elle présente des limitations pour la détection de petites molécules (<700 Da) due à la présence des ions de matrice dans les basses masses du spectre. Dans ce contexte, le potentiel de différentes techniques LDI alternatives a été évalué dans le cadre de la détection de peptides synthétiques de compositions et de tailles variées. Dans le cadre de cette thèse, de nouvelles stratégies analytiques LDI-MS et LDI-MS/MS basées sur l'utilisation de matrices inertes ont été développées. Pour ce faire, des substrats, à base de silice et de titane présentant différentes structurations, ont été utilisés pour assister la désorption/ionisation sans ajout de matrice organique. L'optimisation des méthodologies a été réalisée, puis l'évaluation de la sensibilité et de la reproductibilité des techniques a ensuite été appréciée. Les problématiques de discrimination spectrale dans le cas d'analyses de mélanges de peptides synthétiques et ou issus de digestats trypsiques de protéines ont été abordées afin de valider ces méthodologies LDI pour des applications en protéomique. Les performances des méthodes ont été comparées à celles obtenues dans des stratégies LDI assistées par des matrices organiques (MALDI) pour des échantillons de peptides synthétiques seuls et en mélange ainsi que de quatre digestats trypsiques issus du Cytochrome C (12 kDa), de la β-Caséine (24 kDa), de l'albumine de sérum bovin (BSA, 66 kDa) et du fibrinogène (340 kDa). Un second aspect a consisté en l'analyse de peptide en spectrométrie de masse en tandem. Pour cela, des expériences de dissociation de peptides en fragmentation basse et haute énergie respectivement sur des appareillages de type ESI-QqTOF et MALDI-TOF/TOF ont été menées. Les résultats obtenus ont contribué à une meilleure compréhension du séquençage peptidique et ont démontré des comportements particuliers propres à certaines séquences observés quelles que soient les méthodes d'activation vibrationnelle employées. La présence de résidus basiques, à partir du moment où ils ne se trouvent pas en position C-terminale, a été déterminante pour déclencher des voies de fragmentation en compétition avec les dissociations bx-yn attendues. Ces comportements doivent être impérativement pris en compte par les logiciels de séquençageThe advent of proteomics and metabolomics require the development of highly efficient analytical tool in order to detect and identify peptides and proteins as well as small organic compounds present in biological media. Due to its sensitivity, specificity and speed of data acquisition, Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization constitutes one of the major ionization methods in mass spectrometry suitable for the analyses of biomolecules. However the sensitive detection of low molecular weight compounds (<700 Da) is most of the time troublesome, being hampered by the production of matrix ions in the low mass range. In that case, the potency of various alternative LDI techniques based on inert ionization promoting substrates was evaluated for the detection of synthetic peptides presenting wide sequence diversity. Silicon and titanium based materials exhibiting different physico-chemical properties were probed for LDI-MS and LDI-MS/MS analyses of the designed model peptides. These methods, which were devoted of the use of any organic matrix, were optimized through a large set of experiments, taking particular attention to detection sensitivity and reproducibility. Spectral discrimination was another matter of concern, especially in the case of peptide mixture analyses which is encountered in proteomics for tryptic digest elucidation. The performances of the design LDI methods were compared with the original MALDI technique for peptide detection and sequencing from various samples i.e. pure and mixed synthetic peptides, and four tryptic digests issued from Cytochrome C (12 kDa), β-Casein (24 kDa), Bovin serum albumin (BSA, 66 kDa) and fibrinogen (340 kDa). A second research topic dealing with peptide sequencing by MS/MS technologies was pursued in order to contribute to the knowledge of the fragmentation rules. Vibrational activation methods through various mass analyzer configurations (MALDI-TOF/TOF, ESI-QqTOF) were investigated. Specific dissociation behaviors were extracted from the recorded MS/MS data sets. The presence of basic residues, provided that they are not located at the peptide C-terminal end, triggered specific backbone fragmentation in competition to the expected bx-yn pathway. This was found to be a critical issue to be considered by sequencing softwares
20
Boulicault, Jean. "Mécanismes d’ionisation MALDI en mode négatif à travers l’étude de polyoxométallates." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066506/document.
Анотація:
La technique d’ionisation par désorption laser assistée par matrice (MALDI) est l’une des plus fréquemment utilisées lors des analyses de spectrométrie de masse. Découverte il y a 28 ans, elle est encore activement développée. Malgré son vaste domaine d’utilisation et de nombreux travaux menés à ce sujet, les mécanismes de formation des ions restent toutefois vivement discutés. La grande majorité de ces études, visant notamment à rationaliser les principes qui régissent la formation des ions, sont réalisés sur des peptides en mode ion positif. Le travail de cette thèse vise à combler cette lacune et s’attache à explorer le mode ion négatif par l’étude de l’ionisation de polyoxométallates hybrides, qui sont des oxydes métalliques assemblés et greffés de fonctions organiques. Les polyoxométallates portent plusieurs charges négatives en solution et, à la suite de l’ionisation MALDI, ont été détectés sous forme d’ions mono-chargés, donc comme des adduits avec divers cations. En se basant sur les deux principaux modèles décrivant les mécanismes de formation des ions, nous avons proposé un modèle pour l’ionisation de nos composés fondé sur nos observations expérimentales. Le grand nombre de cations utilisés a permis d’établir une classification relative de l’affinité cationique en phase gazeuse pour nos composés, à travers des expériences MALDI. Enfin, l’étonnante capacité des polyoxométallates testés à s’ioniser dans douze matrices très diverses, alliée à la possibilité d’observer des fragmentations en source de manière variable, a permis d’effectuer une classification fine de sept matrices en fonction des taux de fragmentation mesurésThe matrix assisted laser desorption ionization technique (MALDI) is one of the most used for mass spectrometry analyses. Discovered over 28 years ago, MALDI is still actively developed. However, in spite of its wide utilization and several researches works describing the ion formation mechanisms, it does not exist an unequivocal and clear description of the whole process yet. The majority of those studies destined to rationalize ion formation were carried out in positive ion mode using peptides. Our work is aimed at bridging the gap, performing the MALDI technique in negative ion mode and testing the ionization of hybrid polyoxometalates, i.e. structured metallic oxides functionalized by organic moieties.Based on the two main ion formation mechanisms models, we suggested a model for the ionization of our compounds based on our experimental observations. In fact, polyoxometalic species present in solution several negative charges and have been detected in MALDI as singly charged species under cationic adducts. The numerous cations tested proved the possibility to use MALDI to build a relative gaseous cationic affinity classification. The astonishing capacity of polyoxometalates to be ionized through a wide variety of matrixes allowed to finely classify seven matrices, according to their different ability to induce in source fragmentation
21
Rabin, Clemence. "Investigation of RNA kissing complexes by native electrospray mass spectrometry : magnesium binding and ion mobility." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0892/document.
Анотація:
En plus d’être l’intermédiaire entre l’ADN et les protéines, l’ARN est impliqué dans plusieurs processus biologiques : régulation et expression des gènes (riboswitches, ARNm et ARNt) ou encore catalyse (ribozymes). La fonction de chaque ARN est liée à sa structure et à sa dynamique de repliement. Des cations tel que le magnésium se lient à l’ARN et peuvent être essentiels au bon repliement et à la stabilité de ces structures. L’obtention de détails structuraux et thermodynamiques sur l’interaction avec le magnésium a donc une grande importance dans la compréhension de la relation structure-fonction. La première partie de ce travail a consisté en la caractérisation des équilibres de liaison entre le magnésium et des motifs d’ARN modèles, appelés « kissing complexes », par spectrométrie de masse native (SM). Grâce à la SM, il est possible de distinguer les stoechiométries de liaison du magnésium. Le travail présenté ici a permis l’élaboration d’une méthode pour quantifier chaque espèce en prenant en compte la distribution d’adduits non-spécifiques. Afin d’aller plus loin dans la localisation du magnésium, nous avons utilisé la spectrométrie de masse en tandem (SM/SM). Nous avons également étudié le comportement des complexes d’ARN en phase gazeuse en utilisant la spectrométrie de mobilité ionique (SMI), avec pour but de détecter des changements de conformation dus à la liaison de cations ou ligands. Contrairement à ce qui était anticipé, nous avons démontré que les duplexes d’ADN et ARN ainsi que les « kissing complexes » subissaient une compaction significative en phase gazeuse aux états de charge initialement obtenus par SM native, ce qui pourrait cacher l’effet des cations. Notre travail a montré comment la spectrométrie de masse peut apporter de nouvelles indications sur les stoechiométries et affinités entre ARN et cations, et discute de certaines limitations quant à l’utilisation de techniques en phase gazeuse pour explorer les structures en solutionBesides being the molecular intermediate between DNA and proteins, RNA can have many other functions such as gene regulation (riboswitches), gene expression (mRNA and tRNA) or catalysis (ribozymes). RNA function is linked to its structure and its folding dynamics. Cations such as magnesium bind to RNA and are in some instances essential for proper folding and for stability. The need of structural and thermodynamic details about Mg2+ interactions is then of upmost importance in the study of the structurefunction relationships. The first part of our work consists in characterizing the binding equilibria between magnesium and RNA model motifs, called kissing complexes, using native mass spectrometry (MS). MS makes it possible to distinguish individual binding stoichiometries, and the present work consisted in developing a method to quantify each species, taking into account the contribution of nonspecific adducts. We also explored how tandem mass spectrometry (MS/MS) could further help localizing magnesium ions. Further, we explored the structures of RNA complexes in the gas phase using ion mobility mass spectrometry (IMMS), with the aim to detect shape changes upon cation or ligand binding. But in contrast with anticipations, we found that DNA and RNA duplexes as well as RNA kissing complexes undergo a significant compaction at charge states naturally produced by native ESI-MS, which may hide the effect of cations. Our work showcases how mass spectrometry can bring novel information on RNA-cation binding stoichiometries and affinities, but also discusses some limitations of a gas-phase method to probe solution structures
22
Terral, Guillaume. "Apports de l'échange hydrogène/deutérium couplé à la spectrométrie de masse en protéomique structurale pour la caractérisation de complexes multi-protéiques." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAF019/document.
Анотація:
Ce travail de thèse porte sur développement de méthodes en spectrométrie de masse structurale pour l’analyse de protéines recombinantes et de leurs complexes associés. L’objectif central s’est porté sur des développements méthodologiques en échange hydrogène/deutérium couplé à la spectrométrie de masse (HDX-MS). Les techniques biophysiques de caractérisation structurale à haute résolution comme la cristallographie ou la RMN se heurtent régulièrement à des problèmes de productions de cristaux, de taille de complexes analysables ou encore de quantité de matériel nécessaire importante. Le développement de méthodes spécifiques HDX-MS a permis de réaliser une caractérisation structurale de systèmes protéiques variés, et réfractaires aux approches haute résolution. La combinaison de cette approche à différents outils de MS structurale est aussi illustrée, et montre tout son intérêt pour l’obtention d’informations à résolution augmentéeThis thesis work focuses on development of structural mass spectrometry methods for the analysis of recombinant proteins and their associated complex. The central objective has focused on the development of hydrogen/deuterium exchange coupled to mass spectrometry approaches (HDX-MS). The high resolution biophysical techniques for structural characterization such as crystallography or NMR regularly face problems of crystal productions, size analyzable complex or quantity of material required. The development of specific HDX-MS methods allowed the characterization of various, and refractory protein systems to high resolution approaches. The combination of this approach with complementary structural MS tools is also illustrated, and shows its interest to obtain increased resolution information
23
Maizi, Magali. "Le protéome urinaire : caractérisation et intérêt pour la recherche de biomarqueurs de pathologies." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENV075/document.
Анотація:
Le cancer de la vessie représente le 4ième cancer de l'homme en Europe. Dans la majorité des cas, les primo-tumeurs sont traitées facilement par résection mais dans 60% des cas, il y a récidives sous formes plus agressives. Il est donc nécessaire de détecter au plus tôt ces récidives. A ce jour, l'examen de référence pour le diagnostic d'un cancer de la vessie est la cystoscopie. Cet examen permet d'examiner l'intérieur de la vessie à l'aide d'un système optique introduit via l'urètre. Cette méthode est spécifique et sensible mais inconfortable et invasive pour le patient. Il est donc important de trouver de nouvelles méthodes de diagnostic de tumeurs de la vessie et, de surveillance aussi sensibles et spécifiques pour réduire l'inconfort chez le patient et par la même occasion, le coût associés à la cystoscopie. La recherche de biomarqueurs protéiques dans l'urine représente une alternative majeure pour le diagnostic, le pronostic et le suivi thérapeutique de patients atteints de pathologies uro-génitales. Dans le cas présent du cancer de la vessie, la vessie joue le rôle de réservoir de cellules relarguées par la tumeur, ce qui fait de l'urine, fluide dit "proximal", le fluide idéal pour la recherche de biomarqueurs protéiques. Ces dernières années, la recherche de biomarqueurs protéiques a bénéficié de progrès spectaculaires dans le domaine de la spectrométrie de masse et de la biochimie, permettant d'accéder à une large variété de protéines sur une large gamme dynamique de concentration. De plus, l'apparition de nouvelles approches de protéomique quantitatives, telle que la stratégie "Accurate Mass and Time (AMT) tags" couplée à la quantification « label free », permet la comparaison de protéomes d'états physiologiques distincts par mesures d'abondances des protéines. Dans le cadre de ce travail de thèse, nous avons ainsi développé un protocole expérimental couvrant l'ensemble du processus de découverte de nouveaux biomarqueurs associés au cancer de la vessie dans l'urine, i.e., de la collecte et préparation des échantillons d'urine à l'évaluation de méthodes de fractionnement pour la caractérisation la plus exhaustive possible du protéome urinaire, en utilisant des méthodes de protéomiques quantitatives et des méthodes de statistiques dédiées. Ce travail nous a permis de constituer une base de données contenant 2014 protéines urinaires. Des variations d'abondances ont été mesurées pour plus de la moitié d'entre elles, au travers d'une cohorte de 98 patients constituée de patients atteints de cancers de la vessie et de patients contrôles. Une liste finale composée de 97 candidats biomarqueurs du cancer de la vessie a été établit. Cette liste contient un grand nombre de protéines exosomales potentiellement sécrétées de façon spécifique par la tumeurBladder cancer is the 4th type of cancer causing man death in Europe. In most cases, primary tumors can be easily removed by resection but in 60% of the cases, the tumors regrowth in more aggressive forms. Therefore, it is essential to detect early recurrence of bladder cancer. To date, the gold standard for the diagnosis of bladder cancer is cystoscopy. It allows the examination of the inside of the bladder using an optical system which is inserted in the urethra. This method is sensitive and specific but extremely uncomfortable and invasive for the patient. Therefore, it is crucial to find new diagnosis and monitoring methods for bladder tumour more comfortable for the patient, in a cost efficient way. The search for clinically useful protein biomarkers in the urine is a major alternative for the diagnosis, the prognostic and the therapeutic treatment of patients with urea-genital pathologies. In the specific case of the bladder cancer, the bladder contains the cells left by the tumour, and subsequently urine becomes the ideal fluid for biomarker investigation as a “proximal fluid”. In the last few years, the search for protein biomarkers has benefited of significant progress in the field of mass spectrometry and bio-chemistry, allowing the detection of a wide variety of proteins in a large dynamic range of concentrations. In addition, new approaches of quantitative proteomic, such as the “Accurate Mass and Time (AMT) tags” approach, coupled with the “label free” quantification, allows the comparison of proteomes from distinct physiological state by measuring protein abundances. During this thesis, we developed an experimental protocol covering the whole process of discovering new biomarkers associated to bladder cancer in urines, i.e., from the collection and preparation of urine samples, to the evaluation of the best fractioning method to define the urinary proteome using quantitative approaches and dedicated statistical methodologies. This work enables the population of a database containing 2014 urinary proteins. Abundance variations were measured for more than the half through a cohort of 98 healthy and bladder cancer patients. A final list of 97 biomarker candidates has been established. This list holds a significant number of exosomal proteins that are potentially secreted by the tumour
24
Barbier, Saint Hilaire Pierre. "Utilisation de la métabolomique pour l'étude de l'encéphalopathie hépatique et développement de nouvelles approches pour l'acquisition de données par spectrométrie de masse." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS193/document.
Анотація:
La métabolomique non ciblée est une approche visant à caractériser le contenu métabolique d’un échantillon biologique. Cela permet d’évaluer les changements phénotypiques ayant lieux en son sein. Au cours de cette thèse, une cohorte de patients souffrant d’encéphalopathie hépatique (EH) a été étudiée en métabolomique, en association avec de la lipidomique et de la glycomique. L’EH est une maladie dont les mécanismes sont encore mal compris mais avec un impact important médicale et sociétal. Ces travaux ont montré que l’EH est associée à une altération du métabolisme énergétique observable dans le sang et dans le liquide céphalorachidien. A la suite de cette étude et face aux limites mises en exergue, la suite de ces travaux a visé à développer de nouvelles approches analytiques en métabolomique. Nous ainsi avons montré que l’utilisation de nouveaux instruments de type Orbitrap-Fusion, permettant d’atteindre de très hautes résolutions, donne accès à la structure isotopique fine des métabolites ce qui facilite leur l’identification. L’étude de la fragmentation MS² des ions a permis de mieux comprendre des mécanismes mis en jeu, améliorant l'interprétation des spectres. Enfin, nous avons montré que les améliorations apportées aux instruments, notamment en termes de vitesse d’acquisition, permettaient d’envisager la mise en place de nouveaux modes d’acquisition basés sur l’acquisition multi-événements de spectres MS et MS². Ces améliorations proposées devraient rapidement être utilisables et applicables à l'étude métabolomique de nouvelles cohortes médicalesUntargeted metabolomics aims at studying the whole metabolite content of biological media. This allows to assess phenotypic changes in these samples. In the frame of this work, a cohort of patients suffering from hepatic encephalopathy (HE) was studied using metabolomics, in association with lipidomics and glycomics. HE is a disease still poorly understood, but with high medical and social impact. This work, performed on cerebrospinal fluid and blood samples, demonstrates that HE is associated to an alteration of energy metabolism. Then, considering the limitations of metabolomics raised in our first study, we aim at developing new analytical chemistry methods for metabolomics. We demonstrate that the use of new instrument such as Orbitrap Fusion, which can reach very high resolution, gives acces to isotopic fine structure of metabolites, thus facilitating their identification. Furthermore, the study of ion fragmentation from MS² spectra enabled to better understand the involved mechanisms and should help for interpreting MS² spectra obtained from unknown metabolites. Finally, we showed that improvements achieved with the Orbitrap Fusion instrument in terms of data acquisition speed enables the implementation of new acquisition modes based on multi events MS and MS² acquisition, such as data dependent or data idependant acquisitions. All these improvements in the field of metabolomics should rapidly be applicable to medical cohort analyses
25
Mehmood, Shahid. "Caractérisation structurale de protéines membranaires par échange hydrogène/deutérium spectrométrie de masse." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767335.
Анотація:
Des exporteurs " ATP-Binding Cassette " (ABC) sont connus pour être responsables de la résistance contre un large spectre d'agents antibiotiques ou chimiothérapeutiques chez les bactéries et les cellules de mammifères. L'échange hydrogène / deutérium associé à la spectrométrie de masse (HDX-MS) a été utilisé pour caractériser les changements conformationnels de deux exporteurs ABC bactériens, BmrA et BmrC/BmrD, en présence et en absence de nucléotide. Les cinétiques locales d'HDX ont montré la nature hautement dynamique des domaines intra-cellulaires (ICDs) dans la forme apo, ce qui n'était pas attendu d'après les structures cristallographiques aux rayons X des protéines homologues. Dans la conformation ouverte vers l'extérieur (" outward facing "), domaines fixant les nucléotides (NBDs) interagissant, le mouvement des ICDs sont largement réduits pour les deux transporteurs. Les cinétiques d'HDX MS dans la conformation " outward facing " ont été déterminées en appliquant cette technique sur des mutants incapables d'hydrolyser les nucléotides et sur la forme sauvage inhibée au vanadate. La dynamique des NBDs, en particulier pour les régions qui interagissent au cours de l'hydrolyse de l'ATP, a été aussi diminuée dans la conformation " outward facing " comparativement à celle ouverte vers l'intérieur. L'ajout de différents agents connus pour être transportés par des transporteurs ABC n'a pas affecté la dynamique des NBDs. Par ailleurs, nous avons aussi appliqué l'HDX MS à la protéine GLIC, un homologue procaryote d'un " ligand-gated ion channel " pentamérique (pLGIC). Les cinétiques locales d'HDX sont en plein accord avec la structure cristallographique disponible et le changement de pH révèle des différences de deutération dans les régions d'interaction des sous-unités.
26
Gerard-Hirne, Tom. "Outils chimiques pour l'étude de la 5-hydroxyméthylcytosine, une base modifiée de l'ADN." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066081/document.
Анотація:
La 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) est une base modifiée de l'ADN. Chez le mammifère, cette base était considérée jusqu'à récemment comme une espèce mineure produite par des dommages oxydatifs. Cependant, des travaux publiés en 2009 ont profondément changé cette vision. En effet, d'une part, la 5hmC est abondante dans certains types cellulaires, d'autre part la formation de 5hmC est un processus actif, dirigé par des enzymes spécialisées (TET1-3) à partir d'une autre base modifiée de l'ADN, la 5-méthylcytosine. Ces découvertes récentes posent naturellement la question du rôle biologique de la 5hmC. En effet, le rôle biologique de la 5hmC est en cours d'exploration et nécessite donc le développement de méthodes dédiées à son étude. Nous avons pris part au développement de méthodes pour l'étude de l'hydroxyméthylation de l'ADN et des protéines partenaires de cette base en proposant des outils chimiques, biochimiques et analytiques. Nous avons adapté une méthode utilisant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse à l'étude de l'hydroxyméthylation. Nous avons également participé au développement de méthodes de marquage spécifique des 5hmC selon deux stratégies : (i) une stratégie enzymatique basée sur l'utilisation d'une glucosyltransférase et d'un donneur de glucose (uridine diphosphate glucose) modifié chimiquement; (ii) une stratégie chimique basée sur l'oxydation sélective de l'alcool allylique de la 5hmC. Enfin, nous avons conçu, synthétisé et étudié les propriétés de différentes sondes oligonucléotidiques photoactivables destinées à l'identification de protéines interagissant spécifiquement avec la 5hmC5-hydroxymethylcytosine (5hmC) is a modified DNA base, who was until recently believed be a minor modification, resulting of oxidative damage. However, results published in 2009 have challenged this understanding. Indeed, 5hmC is abundant in some cell types and its formation is an active process, mediated by specific enzymes (TET1-3) using another modified DNA base, 5-methylcytosine (5mC). These recent discoveries raise the question of the biological role of 5hmC. Indeed, if the role of 5mC in gene expression regulation is established, the biological role of 5hmC is still in study and require the development of specific methods. We participated in the development of methods to study 5hmC and its partner proteins using chemical, biochemical and analytical tools. We showed that mass spectrometry is a powerful tool to quantify global methylation levels and adapted a method, using liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry to study hydroxymethylation. We have also taken part in the development of two 5hmC specific labeling methods: (i) an enzymatic strategy, using a glucosyltransferase and a chemically modified glucose donor, allowing the introduction of a probe by a bio-orthogonal reaction; (ii) a chemical strategy based on the selective oxidation of the 5hmC allylic alcohol. Finally, we have designed, synthesized and assessed the properties of photoactivable oligonucleotidic probes in order to identify proteins interacting with 5hmC
27
Chafchaouni-Bussy, Moussaoui Imane. "Etude de l’implication des lipopolysaccharides dans la Symbiose Bactérie-Plante productrice d’azote." Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA11T045.
Анотація:
Nous nous sommes intéressés à la compréhension des mécanismes régissant la symbiose Rhizobium-Acacia dans les conditions de stress salin. Les lipopolysaccharides jouent un rôle important dans les étapes de cette symbiose. Le but était de mettre en évidence les modifications pariétales de la bactérie en réponse au stress salin par l’étude de la structure des lipopolysaccharides des souches isolées du désert marocain tolérant NaCl 7%. Ainsi, une nouvelle méthode d’hydrolyse des lipopolysaccharides sensible, non destructive et compatible avec la spectrométrie de masse a été développée. En présence de stress salin, nous avons montré que la membrane externe devenait plus hydrophobe en augmentant l’acylation de la région lipidique ainsi qu’en réduisant la présence des molécules de LPSs à longues chaînes de sucres.Des essais d’évaluation de l’efficience et de l’infectivité des Rhizobia étudiés ont été mis en œuvre pour déterminer l’impact de ces modifications des LPSs sur la symbiose sous stress salinWe were interested in the understanding of the mechanisms governing Rhizobium-Acacia symbiosis in salt stress conditions. Lipopolysaccharides play an important role in the stages of this symbiosis. The aim of this work was to highlight the changes occurring in the bacterial membrane in response to salt stress by studying the structure of the lipopolysaccharides isolated from Moroccan desert strains tolerating 7% NaCl. Thus, a new method of hydrolysis of the lipopolysaccharide - sensitive, non-destructive and compatible with mass spectrometry- was developed. We studied the LPSs strains grown with or without salt stress and we showed that in salt stress conditions, the outer membrane becomes more hydrophobic by increasing acylation of the lipid region and reducing the number of long sugar chains in LPSs. Tests for evaluating the efficiency and infectivity of the studied rhizobia were carried out to determine the impact of these LPS modifications on symbiosis under salt stress
28
Lopes, Allan. "Réactions ion-molécule en phase gaz pour la chimie des ionosphères planétaires et des plasmas." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS577/document.
Анотація:
La thèse porte sur des études expérimentales de réactions d’ions positifs et négatifs pour lesquelles on cherche à caractériser l’effet des différentes formes d’énergie : excitation des ions parents et/ou énergie de collision sur la réactivité. Deux buts sont poursuivis. Le premier, fondamental, est de comprendre la dynamique réactionnelle des systèmes étudiés. Le deuxième est plus appliqué. Il s’agit de fournir des données pour la modélisation de la chimie des milieux complexes (ionosphères, plasmas…). Les systèmes étudiés concernent la réactivité de cations excités CH₃⁺ avec des hydrocarbures saturés et insaturés (alc-ane, -ènes et -ynes en C1 à C4) pour sonder la réactivité sur des molécules de fonctionnalité et de tailles variées ainsi que la réactivité de l’anion C₃N⁻ avec l’acétylène C₂H₂. Ces systèmes sont d’intérêt pour l’étude de l’ionosphère de Titan. Nous avons étudié la réactivité de ces systèmes sur le dispositif CERISES en fonction de l’énergie de collision et de l’énergie interne des ions parents. Les anions C₃N⁻ sont produits par attachement dissociatif d’électrons sur le précurseur BrC₃N. Les cations CH₃⁺ peuvent être formés par deux méthodes. Au laboratoire, l’impact électronique conduit, sur le méthane CH₄, à la formation de CH₃⁺ peu excité, et sur le chlorométhane CH₃Cl, à la formation de CH₃⁺ plus excité. Cette observation a permis de préparer les expériences au synchrotron SOLEIL où on utilise la photoionisation des radicaux CH₃ produits par la pyrolyse du nitrométhane CH₃NO₂ pour former les ions CH₃⁺ et contrôler leur excitation. La variation de l’énergie de photon entre 9.8 et 15 eV a permis de faire varier la distribution d’énergie vibrationnelle ou électronique des ions CH₃⁺. Le développement d’un détecteur de photoélectrons adapté à la source de radicaux a permis la réalisation d’expériences TPEPICO (Threshold PhotoElectron PhotoIon Coincidence) où les ions sont extraits de la source en coïncidence avec des électrons de seuil permettant ainsi un contrôle complet de leur énergie. Nous avons observé que l’énergie interne de CH₃⁺ peut jouer un rôle important sur sa réactivité en ouvrant certaines voies de réaction comme la dissociation séquentielle de certains produits (réactions avec le méthane, le propène…) ou bien la voie de transfert de charge endothermique (réactions avec le méthane, l’éthène) que l’énergie de collision ne favorise pas efficacement. L’observation de l’évolution de la section efficace de formation des produits en fonction des deux types d’énergie nous a également permis de discuter les mécanismes de formation de certains produits, comme ceux passant par la décomposition d’un complexe ou par des transferts plus directs. On a pu montrer que la réaction de C₃N⁻ + C₂H₂ produisait des ions C₂H⁻, CN⁻ et C₅N⁻ en faibles quantités et seulement au-dessus de seuils en énergie de collision qui excluent leur formation dans des atmosphères très froides comme celle de Titan, sauf s’il existe des processus formant les anions C₃N⁻ avec de l’énergieThis PhD project is focused on the experimental study of reactions of positive and negative ions for which we want to characterize the effect of different energies: internal energy of parents ions and/or collisional energy on the reactivity. There are two main goals. The first is to understand the reaction dynamics of the studied systems. The second one is to obtain data for modelisation of the chemistry in complex areas (ionosphere, plasmas...). Studied systems will concern the reactivity of excited cations CH₃⁺ with saturated and unsaturated hydrocarbons (alcane, alcene and alcyne from C1 to C4) as well as the reactivity of the C₃N⁻ anion with acetylene C₂H₂. Targets are chosen for theirs different chemical functions and interesting size for theoretical studies of Titan. We have studied the reactivity of these systems on the CERISES setup as a function of internal and collisional energies of the parent ions. C₃N⁻ anions are produced by dissociative electron attachment on BrC₃N. CH₃⁺ cations can be produced by two different methods. At the LCP, electronic impact on methane CH₄ produce CH₃⁺ cations with low internal energy whereas electronic impact on chloromethane CH₃Cl produce CH₃⁺ cations with more internal energy. This observation allowed us to prepare for the experiments at the SOLEIL synchrotron where CH₃⁺ cations are produced with controlled internal energy by photoionisation of CH₃ radicals produced in-situ by pyrolysis of nitromethane CH₃NO₂. Tuning of the photon energy between 9.8 and 15 eV allowed us to change the vibrational or electronic energy distribution of the CH₃⁺ cations. The development of a photoelectron detector fitted to the radical source enabled TPEPICO experiments (Threshold PhotoElectron PhotoIon Coincidence) where ions are extracted from the source in coincidence with threshold electrons which allow a total control of their energy.We saw that the internal energy of CH₃⁺ can have an important role on its reactivity by opening paths of reaction like sequential dissociation of products (seen in reactions with methane, propene…) or endothermic charge transfer (with methane and ethene) which is not efficiently enhanced by collisional energy. From the evolution of the absolute reaction cross section with the two different energies we discussed the mechanisms of formation of the observed products (decomposition of a complex or direct transfer). The reaction C₃N⁻ + C₂H₂ produce C₂H⁻, CN⁻ and C₅N⁻ anions in small quantities and only above collisional energy threshold which exclude their formation in cold atmosphere like Titan’s one unless there is processes leading to the production of C₃N⁻ with energy
29
Wisztorski, M. "DEVELOPPEMENTS EN IMAGERIE PARSPECTROMETRIE DE MASSE ET APPLICATIONSAUX MODELES INVERTEBRES." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00167308.
Анотація:
A l'heure de la protéomique, la spectrométrie de masse s'est révélée un outil puissantpour la recherche et l'identification des biomolécules à partir d'échantillons purifiés. Une
nouvelle ère s'ouvre, avec l'imagerie MALDI, permettant en plus la localisation de
biomolécules telles que les peptides, les protéines ou les lipides au sein des tissus. Des
développements cruciaux restent encore à réaliser pour améliorer les performances de cette
technologie. Dans ce contexte, nous nous sommes tout d'abord intéressés à la mise au point
de nouveaux protocoles adaptés à l'analyse directe et l'imagerie par spectromètrie de masse
de petits organismes en particulier la sangsue Hirudo medicinalis. Ce modèle est
particulièrement intéressant du point de vue des phénomènes de régénération nerveuse et nous
avons débuté des études sur les lipides pouvant y être impliqués. Le deuxième point abordé
est l'étude des apports de la métallisation pour la spectromètrie de masse. Tout d'abord un
dépôt métallique sur des lames histologiques permet à la fois une corrélation des informations
morphologiques obtenues en microscopie optique avec les images moléculaires d'IMS. La
métallisation de l'échantillon quand à elle, a permis de supprimer les décalages de pics vers
les plus hauts rapports m/z, d'obtenir des spectres MALDI de meilleures qualités et grâce à
une reproductibilité plus importante entre 2 spectres, de produire des images MALDI de plus
grandes qualités. Enfin, une partie des développements a été dédiée à la possibilité
d'améliorer la résolution de l'image grâce à l'utilisation d'un système permettant de diminuer
la zone accessible au laser
30
Sage, Eric. "Nouveau concept de spectrométre de masse à base de réseaux de nanostructures résonantes." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENY045/document.
Анотація:
L'enjeu du travail est d'apporter une preuve de concept d'une architecture simplifiée de spectromètre en utilisant comme détecteur un réseau ultra-dense de NEMS associés à des éléments de circuit CMOS afin d'amplifier le signal in situ et de les adresser individuellement. Depuis plusieurs années, l'équipe du professeur Roukes à CALTECH a présenté une démonstration de spectrométrie de masse avec un NEMS. En parallèle, le CEA/LETI-MINATEC a développé une approche de fabrication dite VLSI de NEMS et de simulation électromécanique de ces éléments. Le premier but de la thèse est l'étude des phénomènes de bruit limitant la résolution en masse afin d'atteindre 10 Da au lieu des 1000 Da actuels sur des rangs de masses large allant de 10Da à 1MDa. Dans un second temps, La concept de spectrométrie de masse à base de NEMS est validé en comparant des spectres obtenus sur des nano-agrégats de quelques nanomètres de diamètres avec ceux fournis par un spectromètre de masse temps-de-vol conventionnel. Puis, un système d'adressage fréquentiel de réseau de NEMS est mis en place pour permettre la mesure quasi simultanée de 20 résonateurs. Enfin, le réseau de NEMS est inséré dans le banc de nano-aggrégats pour mesurer 20 spectres de masses en parallèle et valider une première preuve de conceptThe aim of the project is to bring a proof of concept of a simplified mass spectrometer architecture using an ultra dense network of NEMS in association with elements of CMOS circuit as sensors in order to amplify the signal in situ and adress them individually. Since several years, Roukes' team at Caltech has demonstrated a mass spectrometry with a NEMS. In parallel, the CEA/LETI-MINATEC has developped a fabrication approach called VLSI of NEMS and an electromecanical simulation method of these elements The first objective of this thesis is to study the noise phenomenon currently limiting our mass resolution in order to reach 10 Da instead of current 1000 Da on ranges going from 10 Da to 1MDa. In a second step, the concept of NEMS-based mass spectrometry is validated by comparison a nanometric cluster spectra with those from a conventional time-of-flight mass spectrometer. Then, a frequency addressing technique is applied on an NEMS array to allow for quasi simultaneous tracking of 20 different resonators. Finally, the NEMS array is inserted in the nanocluster bench to measure 20 spectra in parallel and validate a first proof of concept
31
Zhu, Wangzhao. "Advanced inductively coupled plasma-mass spectrometry analysis of rare earth elements : environmental applications /." Rotterdam : A. A. Balkema, 1999. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb377385056.
32
Said, Nassur. "Characterization of therapeutic proteins by capillary electrophoresis (CE) coupled to mass spectrometry (MS)." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAF048/document.
Анотація:
Les anticorps monoclonaux (mAbs) sont des glycoprotéines complexes possédant de nombreuses micro-hétérogénéités qui peuvent influencer leur efficacité dans l’organisme. Il est par conséquent nécessaire de développer des méthodes analytiques robustes, sensibles et spécifiques pour les caractériser avec la plus grande précision. L’objectif de cette thèse a été de développer des méthodes analytiques permettant la caractérisation fine et à différents niveaux d’un anticorps monoclonal, le cetuximab, ainsi qu’un anticorps monoclonal conjugués à un principe actif, le brentuximab vedotin, sur des couplages direct ou indirect de l’électrophorèse capillaire et la spectrométrie de masse. Dans une première partie, une approche middle-up protéomique du cetuximab a été réalisé sur le couplage indirect CZE-UV/MALDI-MS afin de séparer et caractériser les variants de charges du fragment F/2 et F(ab)’2 ainsi que la caractérisation top-down des fragments Fc/2. Ensuite une nouvelle stratégie indirecte CZE-UV/nanoESI-MS a été développée pour permettre la caractérisation fine de ce mAbs partiellement digéré. Enfin un couplage direct par CESI-MS a été développé pour permettre l’analyse rapide et précise du cetuximab middle-up. Dans une deuxième partie, la combinaison d’analyse de mAbs d’intact, middle-up et bottom-up protéomique a été réalisée sur le couplage CZE-UV/nanoESI-MS et CESI-MS. Cela a permis la caractérisation à différent niveau du brentuximab vedotin. Cette méthodologie a permis l’analyse du DAR, l’identification de fragments conjugués, la caractérisation simultanée de la séquence complète de l’anticorps, d’un grand nombre de modifications post-traductionnelles, la caractérisation des peptides conjugués ainsi que l’identification d’ions diagnostiques du principe actifMonoclonal antibodies (mAbs) are highly complex glycoproteins having a lot of micro-heterogeneities which can influence their effectiveness. As a consequence, it is necessary to develop robust analytical methods, sensitive and specific to characterize them with high accuracy. The purpose of this thesis was to develop analytical methods allowing the multi-level characterization of monoclonal antibody (cetuximab), and antibody drug conjugates (brentuximab vedotin), using on-online or off-line capillary electrophoresis – mass spectrometry coupling. In the first section, a middle-up proteomic approach of cetuximab was carried out using Off-line CZE-UV/MALDI-MS coupling to separate and to characterize Fc/2 and F(ab)’2 charge variants. A top-down characterization of Fc/2 fragments was also employed. Then a new strategy off-line CZE-UV/nanoESI-MS was used to allow the characterization of this partially digest mAbs. Finally, an online coupling by CESI-MS was developed to allow the fast and accurate analysis of middle-up cetuximab. In a second part, the combination of intact, middle-up and bottom-up proteomic carried out on CZE-UV/nanoESI-MS and CESI coupling allowed the most exhaustive characterization of brentuximab vedotin. This methodology allowed the analyze of DAR, the identification of fragments drug conjugates, the simultaneous characterization of the complete structure of antibody, a significant number of post-translational modifications, all peptides drug conjugates and the identification of diagnostic ions
33
Schindler, Baptiste. "Caractérisation structurale et séquençage de carbohydrates par spectroscopie infrarouge intégrée à la spectrométrie de masse." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1313/document.
Анотація:
Des techniques de séquençage existent pour les biopolymères comme les protéines et l'ADN et ont permis de révolutionner la biologie moderne. Toutefois, des techniques similaires dédiées au séquençage des carbohydrates n'ont pas encore été développées à cause de la complexité de cette classe de biomolécules. Dans ce contexte, nous avons construit un instrument couplant spectroscopie vibrationnelle et spectrométrie de masse (MS/IR) afin de caractériser la structure des carbohydrates grâce à leur signature infrarouge.Dans cette thèse, nous avons démontré que cette métrique permet de différencier les différentes isoméries présentes dans la classe des carbohydrates : la nature des monosaccharides, la position des modifications fonctionnelles ainsi que la régio- et la stéréochimie de la liaison glycosidique. Ensuite la conservation de la structure moléculaire des ions après fragmentation a été démontrée sur des fragments de disaccharides permettant ainsi d'établir les règles du séquençage de carbohydrates par MS/IR. Cette méthode a ensuite été appliquée sur différents oligosaccharides.Enfin dans la dernière partie de ce manuscrit, le potentiel de la spectroscopie IRMPD dans l'infrarouge lointain est exploré pour la résolution des anomères, des isomères et des conformations. Finalement deux approches permettant une séparation en masse et en isomère en amont de l'analyse spectroscopique sont proposées : spectroscopie IRMPD 2 couleurs ou couplage avec la chromatographie liquideSequencing techniques have been established for proteins and DNA and have revolutionised modern biology but similar technique do not exist for carbohydrates due to their unique complexity. In this context, we have built an instrument coupling vibrational spectroscopy and mass spectrometry (MS/IR) dedicated to the structural characterization of carbohydrates.In this thesis, we have shown that the IR signature is a powerful metric which is able to resolve simultaneously all carbohydrate isomerisms: the monosaccharide content, the position of functional modifications, the regiochemistry and the stereochemistry of the glycosidic linkage. Then the conservation of the molecular structure of MS fragments has been revealed on disaccharide fragments. Following this demonstration we have established the carbohydrate sequencing rules using MS/IR and applied them for the determination of the sequence of different oligosaccharides.Finally the potential of the IRMPD spectroscopy in the Far-IR range is explored for anomers, isomers and conformations resolution as well as the utilisation of a two colors infrared spectroscopy or the coupling with an HPLC instrument
34
Vanbellingen, Quentin. "Imagerie de substances naturelles par spectrométrie de masse." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS172/document.
Анотація:
Cette thèse a été consacrée à l’amélioration de méthodes en imagerie par spectrométrie de masse, et à leur utilisation pour l’analyse in situ de substances naturelles. Une première partie a été consacrée à développer une nouvelle méthode permettant d’acquérir en imagerie TOF-SIMS des images avec une résolution de 400 nm tout en préservant la résolution en masse. Pour cela, une extraction retardée des ions secondaires a été caractérisée et optimisée. Une seconde partie a eu pour objectif d’étudier le phénomène de duraminisation d’un arbre tropical de l’espèce Dicorynia guianensis, qui est l’un des plus exploités en Guyane française et dont le duramen est réputé être imputrescible. Les images par spectrométrie de masse TOF-SIMS enregistrées avec la méthode développée ont montré à l’échelle sub-micrométrique les changements métaboliques s’opérant autour de la zone de transition, où s’opère la duraminisation. Les techniques TOF-SIMS et MALDI-TOF ont ensuite été utilisées pour l’analyse d’une surface sur laquelle ont crû deux souches microbiennes en compétition. Les deux souches ont été extraites d’un if japonais (Cephalotaxus harringtonia), l’une étant un champignon endophyte (Paraconiothyrium variabile) et l’autre une bactérie pathogène à ce conifère (Bacillus subtilis). Les résultats ont montré que le champignon était capable d’hydrolyser les surfactines produites par la bactérie. Enfin, les imageries par spectrométrie de masse MALDI-TOF et TOF-SIMS sont deux méthodes de choix pour l’étude de modèle in vitro de ce qui pourrait se produire in vivoThis thesis was devoted to the improvement of mass spectrometry imaging methods, and to their use for in situ analysis of natural substances. The first part of this thesis has been dedicated to the development of a new acquisition mode in TOF-SIMS imaging able to acquire images with a high spatial resolution of 400 nm while keeping a good mass resolution. For that, a delayed extraction of the secondary ions has been characterized and optimized. Then, a second part has been dedicated to the study of heartwood production in a tropical species named Dicorynia guianensis. This species is one of the most exploited in French Guiana for its heartwood which exhibits a good durability. Metabolic changes are shown by sub-micrometric resolution ion images recorded in and around the transition zone, where the heartwood formation occurs. Then, TOF-SIMS and MALDI-TOF have both been used to analyse the surface of a bacterial competition. Species have been isolated from a Japanese conifer (Cephalotaxus harringtonia), from which the stains are an endophitic fungi (Paraconiothyrium variabile) and a pathogenic bacteria of the conifer (Bacillus subtilis). The results have shown that the fungus is able to hydrolyze surfactines produced by the bacteria during the competition. Furthermore, both the MALDI-TOF and the TOF-SIMS mass spectrometry imaging are methods of choice to study in vitro models of what could happen in vivo
35
Bourguet, Maxime. "Développements méthodologiques en spectrométrie de masse structurale pour la caractérisation de complexes biologiques multiprotéiques." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAF013.
Анотація:
Ce travail de thèse porte sur le développement de méthodes de spectrométrie de masse (MS) structurale pour la caractérisation de systèmes protéiques complexes, souvent réfractaires aux approches biophysiques classiques. Dans ce contexte, les développements entrepris furent notamment focalisés sur la caractérisation de complexes impliqués dans la biogénèse des ribosomes et dans la régulation transcriptionnelle, fonctions cellulaires essentielles pouvant être liées à de nombreuses pathologies humaines dont certains cancers. Ainsi, les approches par MS native, pontage chimique et d’HDX-MS ont permis de renseigner sur la connectivité, les proximités spatiales ou encore la dynamique conformationnelle retrouvées au sein des complexes étudiés. Parmi ces techniques, l’HDX-MS permet une approche comparative basée sur les mesures d’incorporations en deutérium renseignant sur la dynamique conformationnelle d’une protéine sous différents états. Aussi, la combinaison d’approches de MS structurale a permis d’approfondir la caractérisation des systèmes complexes étudiés, démontrant ainsi l’intérêt d’une approche intégrative dans ce contexteThis PhD thesis focuses on developing methods in structural mass spectrometry (MS) to characterize complex protein systems, given their size and their heterogeneity, frequently inaccessible by classical biophysic approaches. In this context, methodological developments have particularly focused on the characterization of protein complexes involved in ribosomes biogenesis and transcriptional regulation. These fundamental cellular processes are related to numerous diseases such as cancers and genetic diseases. Thus native MS, crosslink, and hydrogen/deuterium exchange coupled to MS (HDX-MS) allowed gaining insights about the stoechiometry, spatial proximities and conformational dynamics of studied systems. Among these approaches, HDX-MS enables a comparative approach based on deuterium incorporation measurements giving information about the conformational dynamics of labeled proteins in various experimental conditions. Finally, the combination of structural approaches enables to deeply characterize complex protein systems, highlighting the advantages of an integrative approach in this context
36
Svilar, Ljubica. "Structural elucidation of secondary metabolites from Hypoxylon fragiforme, using high resolution mass spectrometry and gas-phase ion-molecule reactions." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066468.
Анотація:
Fungi produce a wide variety of biologically active compounds/metabolites that could be used for medicinal and pharmaceutical purposes. Mitorubrines, members of the family of azaphilones, constitute a particularly interesting set of structurally diverse secondary metabolites, exhibiting a wide range of biological activities (e. G. Antimicrobial, antibacterial, antimalarial). This work describes the development of several mass spectrometry-based approaches to solve the natural structural diversity and complexity of azaphilones extracted from Hypoxylon fragiforme fungus. The first part of this manuscript is dedicated to the development and validation of an analytical methodology involving liquid chromatography coupled to high resolution mass spectrometry for the efficient and accurate detection of trace-level azaphilones in complex fungal extracts. Further collision-induced dissociation and hydrogen/deuterium exchange experiments were performed to fully elucidate and characterize the azaphilones and their nitrogenized analogues from Hypoxylon fragiforme. The second part is devoted to the application of these different analytical strategies to the in-depth characterization of a novel family of secondary metabolites derived from azaphilones, the mitorubramines. Lastly, these different secondary metabolites were further purified to confirm their chemical structures by NMR spectroscopyLes champignons produisent une grande variété de composés/métabolites biologiquement actifs qui peuvent être utilisés à des fins médicinales et pharmaceutiques. Les mitorubrines, membres de la famille des azaphilones, constituent un ensemble particulièrement intéressant de métabolites secondaires, présentant une grande étendue d’activités biologiques (e. G. Antimicrobienne, antibactérienne, antipaludique). Ce travail présente le développement de plusieurs approches de spectrométrie de masse permettant de résoudre la diversité structurelle naturelle et la complexité des azaphilones extraits des champignons Hypoxylon fragiforme. La première partie de ce manuscrit est dédiée au développement et à la validation d’une méthodologie analytique impliquant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution pour la détection efficace et précise de traces d’azaphilones dans des extraits fongiques complexes. En outre, des expériences de spectrométrie de masse en mode tandem (par dissociation induite par collision, CID) et d'échange hydrogène/deutérium ont été effectuées pour élucider et caractériser les azaphilones et leurs analogues azotés chez Hypoxylon fragiforme. La deuxième partie est consacrée à l'application de ces différentes stratégies analytiques pour la caractérisation approfondie d'une nouvelle famille de métabolites secondaires dérivés des azaphilones, les mitorubramines. Enfin, ces différents métabolites secondaires ont été purifiés pour confirmer leur structure chimique par spectroscopie RMN
37
Hosu, Ioana Silvia. "Ultrasensitive detection of ricin-like proteins by innovative graphene-based sensors, using mass spectrometry." Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1I008.
Анотація:
Les attaques bioterroristes sont devenues plus fréquentes ces dernières années et le large éventail d’agents bioterroristes en fait un problème important à résoudre. La ricine appartient à la famille des protéines inactivant les ribosomes (RIP). Les RIP sont des toxines biologiques, solubles dans l’eau, qui peuvent être facilement extraites de plantes (ricine de Ricinus communis et abrine d’Abrus precatorius) ou de bactéries (toxine de Shiga). La ricine est composée de deux chaînes: la chaîne A de la ricine, une N-glycosidase induisant la toxicité par élimination de l’adénine (action de dépurination) de l’ARNr 28S des sous-unités ribosomales 60S, inhibant la synthèse protéique, et la chaîne B, une lectine qui se lie aux fragments de sucre spécifiques sur la membrane extracellulaire, assurant l'absorption de la toxine. Comme ils inhibent la synthèse des protéines, en fonction de la voie d'absorption et de la dose reçue, la mort peut survenir. En l'absence de contre-mesures efficaces, les méthodes de détection de ces toxines doivent être rapides, fiables, sélectives et sans aucune ambiguïté. Les méthodes actuelles qui sont principalement basées sur des méthodes comme le SERS, l’ELISA, la Colorimétrie et la SPR ne répondent pas à toutes ces exigences. Même si la spectrométrie de masse a été utilisée pour la détection de la ricine, elle ne peut pas être réalisée sans une longue et fastidieuse préparation d'échantillon. Dans ce travail, nous avons montré comment les matériaux à base de carbone (nanomurs de carbone) pourraient être appliqués comme matériaux nanostructurés pour la détection spécifique, rapide et simple de la ricine par désorption/ionisation laser de surface pour la détection par spectrométrie de masse (SALDI-MS). Tout d'abord, l'adéquation des nanoparticules de carbone en tant que bonne surface SALDI a été initialement étudiée pour des biomolécules plus petites. En ce qui concerne les protéines, la littérature a montré qu'elles sont difficiles à ioniser et à détecter avec la méthode SALD-MS, en raison de leur grand poids moléculaire. La capacité des CNWs à désorber et à ioniser les protéines a nécessité de nombreuses étapes d’optimisation. Pour ce faire, le cytochrome C a été utilisé comme protéine modèle. Enfin, des nanomurs de carbone alignés verticalement ont ensuite été modifiés à l'aide de sucres à lectine spécifiques (galactosamine), pour la détection spécifique de la chaîne B de la ricine dans des échantillons réels, tels que des boissons sans alcool et du sérum sanguin. Nous avons obtenu une limite de détection (80 ng/0.5 μL) soit trois fois inférieure à la dose létale médiane la plus faible (DL50 = 10 μg/kg). Cette détection peut être réalisée dans les 10 min. Dans la dernière partie, des résultats préliminaires concernant la mise au point d'outils analytiques bimodaux seront présentés. Il s'agit de combinaisons telles que: SPR (résonance plasmonique de surface)-MS, SERS (Spectroscopie Raman Exaltée de Surface)-MS et EC(Électrochimie)-MS. Une attention particulière a été portée sur la SPR-MS car elle permet d’obtenir des interactions quantitatives et moléculaires en temps réel (SPR) et une identification structurelle des analytes (MS). Les méthodes de dépôt suivantes (de matériaux de type graphène) sont avérées appropriées pour la détection des protéines: la méthode de surfactant à bulle d'oxyde de graphène, le transfert par voie humide de graphène CVD et le dépôt électrophorétique de graphène.Cette thèse décrit pour la première fois le développement d'un capteur de type SALDI-MS, capable de détecter la ricine à une dose inférieure à la dose mortelle chez l'homme et d'apporter ainsi une contribution importante à la lutte contre d'éventuelles attaques terroristes. L'étude systématique de différents paramètres qui influencent ce processus LDI-MS est également présenté. Les techniques bimodales présentent des alternatives intéressantes permettant de créer des outils analytiques plus puissantsBio-terroristic attacks have become more frequent in the past years and the wide range of bio-terroristic agents makes this an important issue to overcome. Ricin is part of the ribosome-inactivating proteins (RIP). RIPs are vegetable toxins, water soluble, which can be easily extracted from plants (ricin from castor beams, abrin from rosary pea) or from bacteria (Shiga toxin). These proteins are composed of two chains: ricin A chain, a glycosidase that insures the toxicity by removal of adenine (depurination) from the RNAr 28S from the 60S ribosomal subunits, followed by the inhibition of protein synthesis, and ricin B chain, a lectin that binds to specific sugar moieties on the surface of the cells, assuring transportation the cell uptake. As they inhibit protein synthesis, depending of the administration take-up (oral, inhalation, intravenously) and the dose received, cell death also occurs. In the absence of efficient counter measurements, detection methods of these toxins have to be fast, reliable, selective and suitable, especially pre-assimilation analysis. The current methods (based on SERS, ELISA, Colorimetric, SPR and MS) do not overcome all these requirements. Even though mass spectrometry was used for ricin detection, it cannot be performed without long and tedious sample preparation. In this work, we describe how carbon-based materials (carbon nanowalls and others) can be used as nanostructured materials for specific, rapid and straightforward ricin-like proteins detection, using surface assisted laser/desorption ionization mass spectrometry (SALDI-MS). The suitability of the carbon nanowalls (CNWS) was proven initially for other smaller bio-molecules.When it comes to proteins, they are hard to ionize and detect using SALD-MS, due in part to their big molecular weight. The ability of CNWs to desorb and ionize proteins required a lot of optimization steps of the SALDI-MS method. A systematic optimization was done using a model protein, the cytochrome C. From this, we were able, for the first time, to detect Ricin B chain without the use of organic matrix. To go further in improving Ricin detection performances, carbon nanowalls were then covalently modified using specific lectin sugars (galactosamine) and the ability to detect Ricin B chain in real samples such as soft drinks and blood serum was demonstrated within10 minutes. We obtained a limit of detection (80 ng/0.5 μL) that is 3 times lower than the lowest median lethal dose (LD50 = 10 μg/kg) Multifunctional surfaces are described as perspectives for more powerful bimodal analytical tools, by combining two techniques, such as: SPR(Surface Plasmon Resonance)/SALDI-MS, SERS(Surface Enhanced Raman Spectroscopy)/SALDI-MS and EC(Electrochemistry)/SALDI-MS. Special attention was focused on SPR/SALDI-MS as it can achieve both quantitative and molecular interactions in real-time (SPR) and precise identification of the analytes (MS). Different depositions methods of graphene-like materials were studied to ensure a good surface coverage of the substrate and the followings methods were suitable for protein detection: bubble surfactant method of graphene oxide, wet transfer of CVD pristine graphene, electrophoretic deposition of graphene.In this thesis, we described the first world wide ricin-like proteins SALDI-MS sensor, which is able to detect below the lethal dose in humans and bring an important contribution to the fight against eventual terroristic attacks. The systematic study of different parameters that influence this LDI-MS process is also presented. The dual surfaces studied, in particular the SPR/MS bimodal techniques, presented reliable consistency for further approaches in creating more powerful analytical tools
38
Rougemont, Blandine. "Quantification de protéines dans des matrices complexes par spectrométrie de masse : nouveaux outils et apllications." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1084/document.
Анотація:
La spectrométrie de masse en tandem est désormais une technique de choix pour l'analyse du protéome humain ou de micro-organismes. Typiquement, les protéines sont tout d'abord digérées en peptides protéotypiques, ceux-ci étant ensuite séparés par chromatographie liquide avant d'être analysés par MS/MS. L'identification et la quantification de ces peptides rapporteurs de protéines permet la mise en évidence d'un phénotype ou d'un mécanisme cellulaire particulier, dans un organisme complexe. Des approches par spectrométrie de masse ciblée et non ciblée coexistent et sont complémentaires dans l'analyse protéomique. Les travaux présentés ici se sont focalisés sur le développement de méthodes ciblées, et plus particulièrement en mode SRM, à travers deux applications chez des micro-organismes modèles. Ainsi, une première étude s'est portée sur la quantification absolue des protéines du virus chimère dengue – fièvre jaune candidat vaccin. Par l'utilisation d'une stratégie de quantification de type AQUA, nous avons pu développer, valider et transférer le dosage des quatre sérotypes du virus chimère candidat vaccin. Les problématiques soulevées à travers ce projet nous ont amené à proposer des étapes à contrôler lors du développement d'un dosage par la stratégie AQUA.Dans une seconde partie, nous nous sommes attachés à développer une analyse quantitative sans marquage de 445 protéines afin d'étudier l'infection d'un phytopathogène, Dickeya dadantii, sur une plante modèle. Afin d'assurer un transfert simple et rapide de cette analyse multiplexée, nous proposons un nouvel outil d'acquisition indépendant des temps de rétention. Cet outil développé en partenariat avec la R&D Sciex à Toronto est appelé « Scout-MRM »Tandem mass spectrometry is now a technique of choice for human or micro-organisms proteome analysis. Typically, proteins are first digested into surrogates’ peptides, separated by liquid chromatography before being analyzed by MS/MS. The ultimate goal is the identification and the quantification of these peptides, belonging to proteins and highlighting a phenotype or a cellular mechanism in a complex organism. Both targeted and untargeted approaches are used and are complementary in proteomic analysis. The work presented here is focused on the development of targeted methods, and more particularly in the SRM mode, through two applications involving micro-organisms. So, the first study concerned to absolute quantification of viral proteins of the chimeric yellow-dengue fever, vaccine candidate against dengue. By using the AQUA quantification strategy, we were able to develop, to validate and to transfer the method for the four chimeric virus serotypes. Then, problems met during development process, lead us to suggest check points to verify when using AQUA strategy. In a second part, we attempted to develop a quantitative label free analysis of 445 proteins to study the infection of the phytopathogen Dickeya dadantii, on a model plant. To ensure a simple and fast transfer of this multiplex, we purpose a new acquisition tool, independent from retention time. This tool was developed in a partnership with the R&D Sciex, Toronto and is called “Scout-SRM”
39
Alem, Fatima-Zahra. "Extraction and analysis by liquid chromatography coupled with mass spectrometry of Lawsonia inermis and the study of its anti-melanoma effect." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0044.
Анотація:
Lawsonia inermis L. communément appelée Henné appartient à la famille des Lythraceae. Elle est connue pour son importance traditionnelle à la fois comme agent cosmétique et médicinal, en particulier dans les régions indigènes de l’Afrique du Nord, de l'Asie du Sud et des pays du Moyen-Orient. Les différentes parties de cet arbuste ; les feuilles, les tiges, les graines et les racines comportent différents constituants chimiques comme les naphtoquinones, les polyphénols, les flavonoïdes, les tanins, etc, qui ont des activités biologiques diverses.L’intérêt de cette plante méditerranéenne en plus de son utilisation cosmétique, c’est son activité biologique antimicrobienne, antiinflammatoire, anticancéreuse et plusieurs d’autres.Ce travail de recherche s’est intéressé particulièrement à l’étude de son effet anticancéreux de plus particulièrement son potentiel anti-mélanome métastatique vue son utilisation traditionnelle souvent comme traitement topique de la peau irritée.Ce travail de recherche a permis, en premier lieu, la mise au point d’un plan d’expérience pour l’optimisation du rendement global d’extraction des molécules actives à partir du Henné (Lawsonia inermis L.). En seconde étape, l’identification et la quantification des composés actifs par chromatographie liquide à haute performance couplé à la spectrométrie de masse. Une cartographie géographie des cultures du henné au sud du Maroc, utilisant l’analyse en composantes principales et basée sur la nature du climat de chaque région.Par la suite, l’effet de la plumbagin sur le mélanome métastatique a été étudié. L’étude de cette activité a été évaluée in-vitro sur des cellules murines et humaine respectivement B16F10 et SKMEL-28. La plumbagin s'est avérée inhiber de manière significative trois processus métastatiques importants : la migration, l'adhésion et l'invasion des cellules B16F10. Ces résultats ont été confirmés dans la lignée cellulaire humaine SK-MEL-28Lawsonia inermis L. commonly called Henna belongs to the family Lythraceae. It is known for its traditional importance both as a cosmetic and medicinal agent, especially in the indigenous regions of North Africa, South Asia and Middle East countries. The different parts of this shrub; leaves, stems, seeds and roots have different chemical constituents such as naphthoquinones, polyphenols, flavonoids, tannins, etc, which have various biological activities.The interest of this Mediterranean plant, in addition to its cosmetic use, is its biological activity antimicrobial, anti-inflammatory, anticancer and many others.This research work has been particularly interested in studying its anticancerous effect and more particularly its potential anti-melanoma metastasis given its traditional use often as a topical treatment for irritated skin.This research work allowed, first of all, the development of an experimental plan for the optimization of the global yield of extraction of active molecules from Henna (Lawsonia inermis L.). In the second stage, the identification and quantification of active compounds by high performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry. A geographical mapping of henna crops in southern Morocco, using principal component analysis and based on the nature of the climate of each region was carried out.Subsequently, the effect of plumbagin on metastatic melanoma was studied. The study of this activity was evaluated in-vitro on murine and human cells respectively B16F10 and SKMEL-28. Plumbagin was found to significantly inhibit three important metastatic processes: migration, adhesion and invasion of B16F10 cells. These results were confirmed in the human cell line SK-MEL-28
40
Incamps, Anne. "Développement d'une stratégie de quantification multiplexée par spectrométrie de masse pour la recherche de nouveaux biomarqueurs protéiques dans le diagnostic du sepsis fongique." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTT060.
Анотація:
Les avancées en protéomique de ces dernières décennies ont permis l’identification de nombreux biomarqueurs prometteurs pour le diagnostic, pronostic ou suivi thérapeutique de pathologies particulières. Cependant, peu de nouvelles protéines sont libérées sur le marché, faute d’une identification pertinente et une validation clinique efficace. Le développement d’une approche ciblée, dès l’identification des cibles potentielles, associé à une stratégie de quantification robuste permet d’assurer une fiabilité dans les étapes d’identification, de vérification et de validation clinique. Cette approche sera ainsi développée sur le sepsis d’origine fongique. En effet, le sepsis reste la première cause de mortalité en réanimation avec trente mille morts par an en France. Le sepsis représente une réponse dérégulée de l'hôte due à une infection, principalement bactérienne, alors que les infections fongiques ou virales sont moins fréquentes. Cependant, l’incidence des infections fongiques invasives ne cesse d’augmenter avec un taux de mortalité élevé. Il existe aujourd’hui un besoin urgent de biomarqueurs fongiques innovants, permettant d'identifier de manière fiable les patients septiques atteints d'une infection fongique et de guider leur prise en charge thérapeutique.Ce projet de thèse a permis de rechercher et de vérifier sur des cohortes d’échantillons cliniques, par une stratégie de protéomique ciblée, des biomarqueurs protéiques adressant des besoins cliniques essentiels et non satisfaits à ce jour dans la gestion de la septicémie fongique. Les résultats obtenus, méthodologiques et cliniques, ont été valorisés au travers de brevets et publications, et sont en cours de validation sur de nouvelles cohortes cliniquesAdvances in proteomics in the last decades have allowed the identification of many promising biomarkers for the diagnosis, prognosis or therapeutic follow-up of pathologies. However, a very small number of new proteins are released on the market, especially because of a lack of relevance in identification and effective clinical validation. The development of a targeted approach, starting from the identification of potential targets, combined with a robust quantification strategy can ensure reliability for identification, verification and clinical validation.Fungal sepsis is here studied to validate this approach. Indeed, sepsis remains the leading cause of death in intensive care units with thirty thousand deaths per year in France. Sepsis represents a dysregulated response of the host due to infection and is primarily caused by a bacterium, while fungal or viral infections are less common. However, the incidence of invasive fungal infections continues to increase with a high mortality rate. Therefore, there is an urgent need for innovative fungal biomarkers that can reliably identify septic patients with fungal infections and guide their therapeutic management.The goal of this thesis project is to develop a targeted proteomic strategy to search for new protein biomarkers addressing essential unmet clinical needs in the management of fungal sepsis. These promising biomarkers will then be verified on cohorts of clinical samples. The obtained results, methodological and clinical, have been valorized through patents and publications, and are being validated on new clinical cohorts
41
Duporte, Geoffroy. "Formation et devenir de l’aérosol organique secondaire : étude expérimentale de formation d’organosulfates à l’interface gaz-particules." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0262/document.
Анотація:
Ce travail a eu pour objectif d’améliorer notre compréhension des processus de formation et d’évolution des aérosols organiques secondaires (AOS) en étudiant les réactions susceptibles d’expliquer la présence d’espèces « mixtes » organosoufrées observées récemment dans l’aérosol atmosphérique. Les composés organiques volatils et en particulier les monoterpènes ont été identifiés comme étant des précurseurs potentiellement importants d’organosulfates dans l’atmosphère. Cependant, les mécanismes de formation de ces derniers ne sont pas encore bien compris. Seule une étude au niveau moléculaire et ciblée sur une réaction multiphasique unique, peut donner accès à des mécanismes réactionnels détaillés. Ainsi, les réactions entre l’α-pinène et quatre produits d’oxydation associés (α-pinène oxyde, myrténal, isopinocamphéol et pinanediol), avec des particules modèles de sulfate d’ammonium ont été étudiées individuellement dans le but de documenter la formation d’organosulfates. L’effet de l’humidité relative et celui de l’acidité des particules sur ces réactions ont été étudiés. La quantification en ligne des composés organiques volatils a été effectuée à l’aide d’un spectromètre de masse à transfert protonique. L’identification des structures moléculaires des organosulfates, formés en phase particulaire, a été effectuée par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem. Deux approches complémentaires, impliquant des expériences en réacteur quasi-statique et en chambre de simulation atmosphérique, ont permis de mettre en évidence la formation d’organosulfates mais également de proposer des mécanismes réactionnels pour l’ensemble des composés oxydés étudiésThis work deals with the formation and aging processes of secondary organic aerosol (SOA). More precisely, the objective was to document organosulfate formation, recently identified in ambient aerosol. Volatile organic compounds (VOCs) such as monoterpenes have been recognized as potentially important precursors of organosulfates in the atmosphere. However, organosulfate formation is not yet well understood. Reliable chemical mechanisms can only be accessible when studying individual reactions at the molecular level. In this work, organosulfate formation was studied for the reactions of α-pinene and associated oxidized species (α-pinene oxide, myrtenal, isopinocampheol and pinanediol) with acidified ammonium sulfate particles. On-line quantification of VOCs was carried out using proton-transfer-reaction mass spectrometry. Identification of products in the particulate phase has been performed using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry. Experiments from quasi-static reactor and atmospheric simulation chamber experiments are compared and discussed, allowing to propose chemical mechanisms explaining organosulfate formation for the heterogeneous reactions of interest
42
Khoury, Spiro. "Aspects théoriques et pratiques de la quantification des classes lipidiques par usage des détecteurs universels et de la spectrométrie de masse." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS191.
Анотація:
Le lipidome désigne la sous-fraction lipidique du métabolome d’une cellule, d’un tissu ou d’un organisme. Cependant, bien qu’appartenant au cadre général de la métabolomique, la lipidomique représente un champ d’investigation particulier en raison des spécificités fonctionnelles et métaboliques des lipides de même que de leurs propriétés physico-chimiques. L’analyse lipidomique représente un changement majeur d’échelle par rapport à l’analyse des lipides telle que pratiquée classiquement. L’objectif est ici d’atteindre l’échelle de l’espèce moléculaire lipidique en termes d’identification et de quantification afin de décrire l’ensemble des perturbations d’un réseau métabolique liées à un état physiologique ou pathologique. L’identification des classes et espèces repose sur principalement sur l’utilisation du couplage de la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse. La quantification peut faire appel à la spectrométrie de masse quand la spécificité et des faibles limites de détection sont requises ou à l’utilisation de détecteurs « universels » ou détecteurs par nébulisation que sont le détecteur évaporatif à diffusion de la lumière (DEDL) ou le détecteur d’aérosol chargé (Corona®-CAD) quand l’objectif est de quantifier l’ensemble de la classe lipidiqueThe lipidome means the lipid subfraction of a metabolome, of a cell, a tissue or an organism. Lipidomics represents a particular field of investigation because of the functional and metabolic specificities of lipids as well as their physico-chemical properties. Lipidomics analysis represents a major change of scale with respect to lipid analysis as practiced conventionally. The aim of this work is to reach across the lipid molecular species in terms of identification and quantification in order to describe all the perturbations of a metabolic network related to a physiological or pathological state. The identification of the classes and the specie is based mainly on the use of liquid chromatography coupled to mass spectrometry. Quantification may use mass spectrometry when the specificity and low detection limits are required or the use of "universal" detectors that are nebulized detectors:evaporative detector light scattering (ELSD) or charged aerosol detector (CAD-Corona®) when the aim is to quantify the total lipid classes
43
Cortejade, Aurélie. "Approches et outils pour l’évaluation de l’Exposome : du dosage de contaminants vers le screening non ciblé pour la caractérisation des expositions humaines environnementales." Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10219/document.
Анотація:
Ces travaux mettent en avant le développement de méthodes analytiques afin d'évaluer l'Exposome selon différentes stratégies. Une méthode multirésidus sélective permettant l'analyse d'additifs plastiques et de leurs produits de dégradation pouvant être relargués par des emballages plastiques dans les boissons et les aliments, et ainsi être ingérés par l'Homme, a tout d'abord été mise au point. Cette méthode consiste en une extraction de type Stir Bar Sorptive Extraction sur des barreaux à base de dérivés de polydiméthylsiloxane des additifs plastiques ciblés, suivie d'une analyse par chromatographie liquide ultra-haute performance couplée à un spectromètre de masse en tandem de type triple quadripôle. Afin de détecter et quantifier une plus large gamme de contaminants entrant en contact avec l'Homme, une méthode de screening a été développée par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution avec un instrument de type QqToF, à partir d'une matrice urinaire. La méthode de screening ciblé, validée selon les recommandations FDA, a permis de quantifier des contaminants appartenant à diverses familles dans l'urine, sans préparation préalable de l'échantillon, à des concentrations de l'ordre du ng/mL. Appliquée à des urines de volontaires, la méthode de screening non ciblé a permis d'émettre de nombreuses hypothèses d'identification de composés après fragmentation MS/MS. La mise en place de tels outils pour caractériser l'Exposome, associée à des études statistiques et bio-informatiques, contribueront grandement à la compréhension des relations de causalité entre les maladies humaines et les facteurs environnementauxThese research works highlight the development of analytical methods, based on mass spectrometry, to assess the Exposome according to different strategies. A selective multiresidue method for the analysis of plastic additives and their degradation products that may be released by plastic packaging in food and beverages and thus ingested by man was developed. This method consists of a Stir Bar Sorptive Extraction with bars covered by polydimethylsiloxane derivatives, followed by an analysis by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry with a triple quadrupole instrument. To detect and quantify a wide range of contaminants in contact with man in daily routine, a screening method was developed by liquid chromatography coupled to high resolution mass spectrometry with a quadrupole-time-of-flight instrument from urinary matrix. The targeted screening method validated according to FDA guidelines allows the quantification of contaminants classified according to different families, in urine without sample preparation, at concentrations of the order of ng.mL-1. This method was applied to volunteers’ urine samples. The non-targeted screening method allows issuing numerous assumptions of compound identification after MS/MS fragmentation. The implementation of this tool to measure the Exposome associated with statistical studies, contribute greatly to the understanding of the causal relationships between diseases and environmental factors
44
Laboureur, Laurent. "Profilage et élucidation structurale de produits naturels par chromatographie en phase supercritique et spectrométrie de masse tandem haute résolution." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS429/document.
Анотація:
Cette thèse vise à démontrer la pertinence de la chromatographie en phase supercritique (SFC) et de son couplage à la spectrométrie de masse tandem haute résolution (HRMS/MS) quant à l’étude de produits naturels en mélange complexe. Pour y parvenir trois projets ont été menés en parallèle.Une méthode d’analyse structurale ciblée sur les acétogénines d’Annonaceae a été développée. Le recours à une cationisation post-colonne par des sels de lithium a permis d’obtenir les informations structurales recherchées. Des études ont également été menées quant à l’influence de la nature du cation sur la conformation de l’adduit formé et les voies de fragmentation observées.Une séparation de composés polaires et ionisables a également été mise au point à travers l’étude des nucléosides modifiés de l’ARN. La SFC-HRMS permet la séparation et l’étude d’un grand nombre de modifications et constitue donc un nouvel outil d’analyse pour le biologiste.Pour finir, une étude en lipidomique globale a également été entreprise. Bien que préliminaires, les premiers résultats semblent très prometteurs avec pour but de développer des méthodes d’analyses non ciblées associés à des outils d’annotation automatique.Pour chaque projet, la pertinence de nos approches a été vérifiée par l’étude d’échantillons réels et complexes permettant de tirer des conclusions réalistes quant aux possibilités de la SFC-HRMS/MS pour l’étude de composés naturelsThis PhD work aims to demonstrate the relevance of supercritical fluid chromatography (SFC) and its hyphenation to high resolution tandem mass spectrometry (HRMS/MS) in the field of natural product analysis. Three different research projects were carried out.A new strategy for structural analysis of Annonaceous acetogenins was developed by SFC and targeted HRMS/MS including post-column lithium cationisation to give access to the relevant structural information. Investigations were conducted to observe the influence of cations onto the gas-phase conformation and fragmentation pathways.A separation of polar and ionisable compounds was also developed using modified nucleosides from RNA as models. The SFC-HRMS method led to the separation and analysis of several tens of modifications and demonstrated to be a new performant analytical tool for biologists.Finally, a global lipidomic approach was optimized. Preliminary results look compatible with the development of untargeted approaches using automatic annotation tools.For each project, the relevance of our work was evaluated analyzing complex samples to obtain a realistic point of view of the capabilities for SFC-HRMS/MS systems for natural product studies
45
Garcia, Leny. "Développement d’une méthodologie couplant la photodissociation laser et la spectrométrie de masse haute résolution pour l’identification de nouveaux biomarqueurs." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1287/document.
Анотація:
La spectrométrie de masse est un outil performant pour identifier des biomarqueurs protéines dans des fluides biologiques. Plusieurs modes sont accessibles dont le mode « Data Independent Acquisition » (DIA), qui permet une sélection et une fragmentation exhaustive de tous les peptides détectables par l'appareillage. Cependant, ce mode génère des spectres de (co)-fragmentation très complexes rendant l'étape d'identification délicate. Pour surmonter cette limitation, nous nous sommes tournés vers une méthode d'activation des ions spécifique. La photodissociation laser (LID) à 473 nm, longueur d'onde à laquelle les peptides n'absorbent pas naturellement, a été implémentée dans un appareil Qexactive. La spécificité de fragmentation est induite après dérivation spécifique des peptides à cystéine (acide aminé rare présent globalement à 2 % mais présent dans 89 % des protéines) à l'aide d'un chromophore absorbant à 473 nm. Dans un premier temps, une bibliothèque de 354 spectres LID de peptides à cystéine dérivés a été créée pour le développement de la méthode DIA-LID. Cette méthodologie DIA-LID a ensuite été utilisée pour identifier et quantifier des biomarqueurs protéines kinases humaines putatifs endogènes au sein d'un extrait cellulaire mammaire cancéreux humain. Les comportements de fragmentation de 401 peptides à cystéine dérivés en LID à 473 nm ont également été étudiés permettant l'optimisation des méthodes d'identification et de quantification. Pour finir, une nouvelle méthodologie, intitulée C-trap-LID, a été appliquée pour repérer et extraire rapidement tous les m/z des ions précurseurs détectables par l'appareillage ayant photo-fragmentés dans une matrice complexeMass spectrometry is a powerful tool to detect putative proteins biomarkers in biological samples. Several methods are accessible, including Data Independent Acquisition (DIA) which allows the fragmentation of all detectable peptides in high resolution mass spectrometer. However, DIA methods are not able to exhaustively identify compounds due to the excessive complexity of fragmentation spectra of multiple precursor ions. Thus, we developed an alternative technique that adds specificity during fragmentation step to detect only a subset of peptides. We replaced the classical gas-collision fragmentation by a highly specific laser-induced photodissociation (LID) at 473 nm, for which peptides do not naturally absorb, in a Q-exactive. The specific absorption and photofragmentation is induced by grafting an adequate quenching chromophore to the thiol group of cysteine-containing peptides (a rare amino acid with a frequency of 2 % but present in 89 % of all human proteins) through a chemically controlled route. First, to develop the DIA-LID method, a spectral library including LID spectra of 354 cysteine-containing peptides was built. Then, this methodology was used to identify and quantify putative human protein kinases biomarkers in human cancerous mammalian cells. Simultaneously the fragmentation behavior of 401 derivatized cysteine-containing peptides was studied to rationalize the choice of peptides to provide the maximum of information to identify them in LID for discovery approaches. In closing, a new methodology named C-trap-LID, was introduced and applied to spot and extract quickly m/z related to all detectable derivatized cysteine-containing compounds in complex medium
46
Hernandez, Alba Oscar. "Mecanisme de fragmentation des peptides en spectrométrie de masse : couplages de techniques de caractérisation structurale." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112421/document.
Анотація:
La spectrométrie de masse tandem est une technique analytique versatile, notamment utilisée dans le champ de la protéomique pour dériver la séquence de peptides. Cette thèse vise à contribuer au développement de méthodes intégrées à la spectrométrie de masse afin d’apporter des informations structurales sur les ions moléculaires, intermédiaires réactionnels ou produits de réactions. La fragmentation des peptides protonés est induite par collisions avec une gaz rare (CID). Des multiples fragments sont observés et la séquence peptidique peut être dérivée de la mesure de la masse de séries d’ions analogues. Les mécanismes de fragmentation par CID des peptides protonés sont très complexes, constituant un champ de recherche important. Dans ce contexte, le couplage de deux techniques comme la spectrométrie de masse et la spectroscopie infrarouge a été utilisé pour caractériser des ions fragments (an et bn) de peptides. Divers signatures infrarouges identifiées dans les gammes spectrales 1000-2000 et 3000-3800 cm-1 et caractéristiques de différents motifs structuraux ont mis en évidence la permutation de la séquence de la chaîne peptidique pour les ions an. Dans le cas des ions bn, la formation d’une structure macrocyclique s’appuie sur la formation spécifique d’un complexe produit d’une réaction avec NH3, que nous avons caractérisé par spectroscopie infrarouge. L’objectif ultime de cette thèse était de mettre en place une approche multimodale sur un spectromètre de masse unique, intégrant la séparation par mobilité ionique et la spectroscopie infrarouge d’ions moléculaires en permettant la caractérisation structurale par spectroscopie infrarouge des ions simultanément sélectionnés en masse et par mobilité ionique. La technique de mobilité ionique mise en œuvre est de type « Differential Ion Mobility spectrometry » (DIMS). Nous aurions souhaité pouvoir exploiter l’IMS sur des ions fragments de peptides, mais la technique DIMS ne le permettait pas. Nous avons choisi d’explorer la séparation et la caractérisation des monosaccharides cationisés par Li+, Na+ et K+. Dans le cas des complexes de Li+, les résultats spectroscopiques et de mobilité ionique sont cohérents avec les structures les plus stables prédites par la théorie. Ces calculs de chimie quantique permettent aussi d’interpréter une signature spectrale spécifique de complexes de Li+ avec des anomères de glucoseTandem mass spectrometry is a versatile analytical technique, used in particular in the field of proteomics to derive peptide sequence. This thesis aims to contribute to the development of integrated approaches to mass spectrometry to provide structural information on molecular ions, which can either be reaction intermediates or reaction products. The fragmentation of protonated peptides is induced by multiple collisions with rare gas atoms (CID). Multiple fragments are observed and the peptide sequence is derived from the measurement of the mass difference between two consecutive analogous ions. Fragmentation mechanisms of the protonated peptides under CID conditions constitute an intense research field. In the frame of this PhD thesis, mass spectrometry and infrared spectroscopy were coupled to characterize the fragment ions (an and bn) peptides. Several infrared signatures were found in the 1000-2000 and 3000-3800 cm-1 spectral ranges characteristic of different structural motifs. In the case of the an ions, these IR signatures provide evidence of the permutation of the sequence of the peptide chain. In the case of the middle size bn ions, the formation of a macrocyclic structure relies on the specific formation of an ion-molecule complex with NH3, whose structure has been characterized by IR spectroscopy.The ultimate objective of this thesis was to develop a multimodal approach based on a single mass spectrometer, which incorporates ion mobility spectrometry and infrared spectroscopy in order to characterize the structure of mobility- and mass-selected molecular ions. The ion mobility technique used is the "Differential Ion Mobility spectrometry" (DIMS). Peptide fragment ions could not be studied using this new set-up. We chose to study the separation and characterization of cationized monosaccharides with Li+, Na+ or K+. In the case of lithiated complexes, the spectroscopic and ion mobility data are consistent with the low energy structures predicted by theory, allowing in particular the interpretation of an IR specific signature characteristic of some Li+ complexes of glucose anomers
47
Martiny, Delphine. "Contribution of MALDI-TOF mass spectrometry in the microbiological diagnosis and clinical management of patients suffering from infectious diseases." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2013. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209372.
Анотація:
In infected patients, the rapid identification of pathogens is critical. After a long period of slow technological improvement, the microbiology laboratory is now undergoing significant evolution. This work evaluated the contribution of recent MALDI-TOF MS technology in terms of the diagnosis and clinical management of patients and its implementation in the laboratory of tomorrow. The studies were conducted over a 3.5-year period, mostly in the iris public hospital network of Brussels. First, we confirmed the accurate performance of MALDI-TOF MS in the identification of routine isolates, regardless of whether the Biotyper (92.7% correct species identification) or VITEK MS (93.2%) (n=986) commercial system was used, and demonstrated the supremacy of this technology over conventional identification techniques for fastidious bacteria, including Campylobacter and related organisms (98.3%, 72.2% and 79.9% correct species identification by Biotyper, Vitek NH Card and API Campy, respectively; n=234).
Second, we showed that the direct MALDI-TOF MS identification of bacteria from positive blood cultures was not only feasible but also led to an 24-h reduction in the time-to-identification. In an adult population, more than 13% of the direct identifications from positive blood cultures resulted in the faster adaptation of the antimicrobial treatment.
Third, we demonstrated that MALDI-TOF MS could easily be implemented in a network, which was associated with significant cost savings and reduction in the time-to-identification. Finally, our promising Blastocystis subtyping results suggest that the number of MALDI-TOF MS applications may be increased.
In the future, automation of the technique will make its use in clinical laboratories even easier, eliminating the use of conventional identification techniques. Improvement of the preanalytical procedures is also important to make MALDI-TOF MS a suitable instrument for resistance and toxicity mechanism detection and subtyping.
Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques
info:eu-repo/semantics/nonPublished
48
Wu, Jianqing. "Structural Study of eIF Complexes by H/D Exchange FT-ICR Mass Spectrometry." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/91/40/13/PDF/thesis-print-WU.pdf.
Анотація:
Le complexe d'initiation de la traduction 3 des eucaryotes (eIF3) joue un role central dans le réseau d'interaction des divers facteurs d'initiation de la traduction qui s'assemblent sur les ribosomes 40S, et participent aux différentes réactions au cours de la voie d'initiation de la traduction. Chez Saccharomyces cerevisiaea, ce complexe est composé de cinq sous-unités, qui sont toutes homologues avec les sous-unités de cœur du complexe eIF3 des mammifères, composé de 13 sous-unités. Un objectif majeur actuellement est d'obtenir une structure tridimensionnelle de ce complexe. Dans une première étape vers la résolution de cette structure, les efforts portent sur la détermination des régions de liaisons entre sous-unités, dont assez peu sont actuellement connues. La région d'interaction entre la sous-unité 3i et le domaine C-terminal extrémal de 3b a récemment été résolu par RMN et structure cristallographique. D'un autre côté, la région d'interaction entre 3i et 3g, bien que localisée à l'extrémité N-terminale de 3g, doit encore être précisée. Les échanges hydrogène/deutérium (HDX) se sont développés depuis les années 1990 comme outil d'analyse structurale de protéines et de complexes multiprotéiques. La spectrométrie de masse est couramment utilisée pour réaliser la mesure de l'échange. L'approche HDX la plus usuelle repose sur une mesure de masse de peptide marqués issus d'une digestion enzymatique des protéines d'intérêt afin de déterminer le contenu en deutérium ainsi que leur vitesse d'incorporation. Pour ce travail, un spectromètre de masse à ultra-haute résolution, de type FT-ICR 7T, a été utilisé conjointement avec une séparation nano-LC pour générer des données HDX-MS de haute qualité. La précision de mesure de masse d'un spectromètre de masse FT-ICR n'est pas suffisante en elle-même pour identifier de façon certaine les peptides issus d'une digestion à la pepsine, du fait de l'absence de spécificité de la pepsine. Nous avons en conséquence développé une approche statistique pour l'identification des peptides, en se basant sur la définition d'une valeur de probabilité d'occurrence pour un peptide donné dans une digestion à la pepsine. En combinaison avec la précision élevée sur la mesure de masse, ce seul critère permet une identification efficace des peptides, sans devoir recourir à une validation par MS/MS systématique. Cette méthode a été mise en application pour l'étude des régions de liaison dans les complexes eIF3i :b et eIF3i :g. Dans les deux cas, 3i a été surexprimée sous sa forme complète. Au contraire, pour 3b et 3g, seul un segment partiel de la protéine native, contenant le domaine présumé d'interaction a été surexprimé. La liste de référence des peptides présents permet une excellente couverture de séquence et une forte superposition entre séquences adjacentes, ce qui assure une élucidation de la structure avec une bonne résolution spatiale. Pour la liaison entre 3i et 3b, les régions d'interactions qui sont apparues dans des conditions en solution proches des conditions physiologiques sont cohérentes avec la structure proposée par une autre équipe au cours de la thèse, apportant des informations complémentaires à celles issues de la structure cristallographique dérivée de la phase solide. Pour la liaison entre 3i et 3g, la région d'interaction a été étudiée en l'absence de toute donnée structurale à l'échelle atomique pour 3g. Les résultats apportent une vision nouvelle sur la formation du complexe entre 3g et 3i, et pour la première fois les régions de liaisons exacts ont été mis en évidenceThe eukaryotic initiation factor 3 (eIF3) complex plays a core role in the interaction network among several eIFs that assemble on the 40S ribosomes and participate in the different reactions throughout the translation initiation pathway. The Saccharomyces cerevisiaea eIF3 complex comprises five subunits, all of which are the core subunits of the mammalian eIF3 complex consisting of 13 subunits. Attempts to decipher its tridimensionnal structure are under way. A first path to study the structure of this complex is to complete the identification of binding regions, few of which are currently known. Recently, the interaction region between eIF3i and extreme C-terminal domain of eIF3b has been obtained through NMR and crystal structure. On the other hand, the interaction region between 3i and 3g, although located to the N-terminal domain of 3g still remains to be defined. Hydrogen/deuterium exchanges (HDX) have been developed for a long time and are widely used for structural studies of proteins and multiprotein complexes. It is commonly analyzed using mass spectrometry. The most classic standard HDX-MS approach consists in making a mass measurement of deuterium-labelled peptides from an enzymatic digestion of the protein of interest to determine the level and rate of deuterium incorporation. In this study, a high performance 7 T FT-ICR mass spectrometer was used in combination with nanoLC separation to acquire highly accurate HDX-MS data. The precision on the mass measurement of FT-ICR MS is by itself not sufficient to unambiguously identify peptides from a pepsin digest due to the lack of pepsin specificity. We therefore developed a statistical approach for peptide identification, based on a probability of occurrence value of a given peptide within a pepsin digest. In combination with high mass accuracy, this method allows efficient identification of the peptides, without additional need of MS/MS verification. This method has been applied on the study of the binding regions in the complexes of eIF3i:bC3 and eIF3i:gC1ΔC. Peptide reference lists with high sequence coverage and rich sequence superposition ensured structure elucidation with high spatial resolution. For the binding of 3i and 3b, the detailed interaction regions were unveiled for proteins in the solution phase which resembled the physiological condition and were coherent with the reported protein structure, thus provided complimentary information to the crystallographic structure in solid phase. For the binding of 3i and 3g, the interaction regions were studied with the absence of any atomic structural information of 3g. This provides significant insights of the complex formation of 3i and 3g, and for the first time the precise binding regions were successfully revealed
49
Gemayel, Rachel. "Développement et validation d'un spectromètre de masse à ionisation laser pour l'analyse en ligne des nanoparticules dans l'atmosphère." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0241/document.
Анотація:
L’objectif de cette thèse a été de développer et de valider une méthodologie d'analyse en ligne et en continue des nanoparticules (NPs) dans l'atmosphère qui permet d'effectuer des analyses mono-particulaires et donnant accès à la taille et à la chimie des NPs simultanément. Ce travail a été réalisé à l'aide d'un instrument nommé LAAP-ToF-MS (Laser Ablation Aerosol Particle - Time of Flight - Mass Spectrometer). Il est constitué de quatre parties principales qui sont : des lentilles aérodynamiques pour introduire les aérosols dans le spectromètre, un système optique de détection des particules afin de déterminer leurs tailles et de synchroniser le tir laser, un dispositif d'ionisation basé sur l'ablation laser et enfin un analyseur de masse à temps de vol pour l'analyse des ions produits. Les travaux de cette thèse se sont organisés en quatre parties principales :La première a été consacrée à la caractérisation du LAAP-ToF-MS afin de déterminer les performances individuelles des quatre éléments constitutifs de cet analyseur. Ces travaux ont fait l’objet d’un article publié dans le journal international "Atmospheric Measurement Techniques".La deuxième partie est dédiée au développement d'une méthode d'analyse quantitative, ces travaux ont fait l’objet d’un article publié dans le journal "Talanta".La troisième partie est consacrée au développement instrumental qui a été réalisé afin d’analyser les NPs non associées à des aérosols (Ø<100 nm). Ce développement a fait l’objet d’un brevet en cours de validation. La dernière partie donne quelques exemples concrets des applications et de l'utilité de cet instrument pour l'étude des NPs en laboratoire et sur le terrainThe aim of this thesis is the development and the validation of an online analytical methodology for continuous measurements of nanoparticles (NPs) in the atmosphere. The particularity of this method is the capacity to determine the size and the chemical composition of each particle simultaneously, what we call mono-particular method. This work was conducted using the instrument LAAP-ToF-MS (Laser Ablation Aerosol Particle - Time of Flight - Mass Spectrometer). Being dedicated for single aerosol measurements, four parts constitute this instrument: aerodynamic lenses are used to introduce aerosols into the instrument, an optical detection system to determine the particles size and synchronize the laser shot used for the ionization process, and the produced ions are then analyzed by a Time of Flight (ToF) analyzer.The work is organized in four parts:The first part consists in the characterization of the LAAP-ToF-MS in order to determine the performances of each of its four parts. The results of this work were published in the international journal "Atmospheric Measurement Techniques".The second part is dedicated to the development of a quantitative analytical method and published in "Talanta" journal.The orientation of the third part is going into the direction of instrumental development to measure NPs not associated to aerosols (Ø<100 nm). Being the first development of this kind using the LAAP-ToF-MS, the work is highlighted by a patent which is under validation.In the end, the last part is dedicated to examples of concrete applications and the usefulness of the LAAP-ToF-MS instrument to study NPs during laboratory experiments as well as for field campaigns
50
Vervier, Kevin. "Méthodes d’apprentissage structuré pour la microbiologie : spectrométrie de masse et séquençage haut-débit." Thesis, Paris, ENMP, 2015. http://www.theses.fr/2015ENMP0081/document.
Анотація:
L'utilisation des technologies haut débit est en train de changer aussi bien les pratiques que le paysage scientifique en microbiologie. D'une part la spectrométrie de masse a d'ores et déjà fait son entrée avec succès dans les laboratoires de microbiologie clinique. D'autre part, l'avancée spectaculaire des technologies de séquençage au cours des dix dernières années permet désormais à moindre coût et dans un temps raisonnable de caractériser la diversité microbienne au sein d'échantillons cliniques complexes. Aussi ces deux technologies sont pressenties comme les piliers de futures solutions de diagnostic. L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes d'apprentissage statistique innovantes et versatiles pour exploiter les données fournies par ces technologies haut-débit dans le domaine du diagnostic in vitro en microbiologie. Le domaine de l'apprentissage statistique fait partie intégrante des problématiques mentionnées ci-dessus, au travers notamment des questions de classification d'un spectre de masse ou d'un “read” de séquençage haut-débit dans une taxonomie bactérienne.Sur le plan méthodologique, ces données nécessitent des développements spécifiques afin de tirer au mieux avantage de leur structuration inhérente: une structuration en “entrée” lorsque l'on réalise une prédiction à partir d'un “read” de séquençage caractérisé par sa composition en nucléotides, et un structuration en “sortie” lorsque l'on veut associer un spectre de masse ou d'un “read” de séquençage à une structure hiérarchique de taxonomie bactérienneUsing high-throughput technologies is changing scientific practices and landscape in microbiology. On one hand, mass spectrometry is already used in clinical microbiology laboratories. On the other hand, the last ten years dramatic progress in sequencing technologies allows cheap and fast characterization of microbial diversity in complex clinical samples. Consequently, the two technologies are approached in future diagnostics solutions. This thesis aims to play a part in new in vitro diagnostics (IVD) systems based on high-throughput technologies, like mass spectrometry or next generation sequencing, and their applications in microbiology.Because of the volume of data generated by these new technologies and the complexity of measured parameters, we develop innovative and versatile statistical learning methods for applications in IVD and microbiology. Statistical learning field is well-suited for tasks relying on high-dimensional raw data that can hardly be used by medical experts, like mass-spectrum classification or affecting a sequencing read to the right organism. Here, we propose to use additional known structures in order to improve quality of the answer. For instance, we convert a sequencing read (raw data) into a vector in a nucleotide composition space and use it as a structuredinput for machine learning approaches. We also add prior information related to the hierarchical structure that organizes the reachable micro-organisms (structured output)