Spectrométrie de Masse Fonctionnelle des Métastases

Responsable : Martine CADÈNE

Descriptif du travail de recherche

Comme la plupart des fonctions biologiques reposent in fine sur l’activité des protéines, l’élucidation des mécanismes moléculaires sous-jacents aux métastases au niveau des protéines est devenue une étape incontournable pour atteindre ces objectifs. La Spectrométrie de Masse (SM), en lien étroit avec la biologie structurale et la biologie cellulaire, est dans une position unique pour fournir les outils de pointe d’élucidation de la structure et de la fonction des produits de gènes suppresseurs de métastases.

Notre groupe développe des méthodes de pointe à l’interface de la biochimie et de la spectrométrie de masse pour la caractérisation des interactions protéine-protéine et protéine-ligand. L’émergence récente de méthodes quantitatives en haute résolution place la SM au cœur de la détermination de relations structure-fonction et structure-activité. D’une part nous développons des outils pour quantifier les interactions protéine-ligand pour les candidats médicaments non-covalents, dont une méthode SM pour la mesure en phase gazeuse de KD qui reflètent exactement l’affinité en solution. D’autre part, nous développons pour les candidats médicaments covalents des méthodes de localisation/quantification telles que SSPaQ (approche expérimentale et software).

SSPaQ peut également être appliquée à la localisation et quantification de modifications de protéines. Les modifications caractérisées peuvent être des modifications post-traductionnelles (PTMs) ou induites (volontairement ou non) par exposition à des agents chimiques ou des radiations.

Nos recherches se concentrent actuellement sur le mécanisme d’action de suppresseurs de métastases impliqués dans la signalisation cellulaire ou l’inhibition de protéases. En parallèle, nous étudions des ligands inhibiteurs de promoteurs de métastases de type canaux ioniques. Pour cela, nous nous basons sur notre expertise dans l’analyse de protéines transmembranaires pour accumuler des informations de structure préliminaires et/ou complémentaires à l’élucidation de structure de protéines en complexe.

Outre nos activités de recherche, une partie de l'équipe pilote la plateforme de service de spectrométrie de masse du CBM pour l'analyse de peptides, protéines, oligonucléotides, biomolécules hybrides et petites molécules.

Des équipements performants

Our mass spectrometry equipment consists of a MALDI TOF/TOF MS instrument (Ultraflex, Bruker) and an ESI-ion Trap MS (with ETD, Briker). We also share, within FR2708, two UHR Q/TOF MS (with CID or ETD fragmentation), equipped with ESI / nano ESI sources. Two nano UHPLC, an analytical UHPLC and a micro-HLPC (CapLC, Waters) can be coupled to our instruments for LC-MS and LC-MS/MS online analysis. Additionnaly, a laminar flow hood is available for the sterile and dust-free manipulation af electrophoresis gels.

Les anciens de l'équipe :

Pr Kevin Mark, CUNY, New York, USA
Dr Lucie Jaquillard, Société Smartox, Grenoble, France
Emmanuelle Mebold, OSU-Effluve, Plateforme PRAMMICS, Université Paris-Est, France
Rémy Puppo, Plateforme Protéomique de l’Institut de Microbiologie de la Méditerranée, Marseille, France
Dr Corinne Buré, Plateforme Proteome-Lipidome/Spectrométrie de Masse Biologique du CBMN, Bordeaux, France
Pawel Szczesniak, Doctorant, Université de Guiessen, Allemagne
Manon Julien, ENS Cachan / UPMC Paris, France & Bijvoet Center for Biomolecular Research, Utrecht, Pays-Bas
Nicolas Gayot, SNECMA, Levallois, France
Christophe Février, Ingénieur Clients Waters, France
Sonya Gebczynski, Seratec, France
David Ginguené (ancien étudiant)
Yoann Richer, Ingénieur au Laboratoire d'Etude des Résidus et Contaminants dans les Aliments (LABERCA), Nantes, France
Camille Duboc, Institut Jacques Monod, CRI, Paris, France

Principales publications :
  • Castro-Rodrigues AF, Zhao Y, Fonseca F, Gabant G, Cadene M, Robertson GA, Morais-Cabral J
    The interaction between the EAG potassium channel and the protein kinase CaMKII involves an extensive interface at the active site of the kinase. J. Mol. Biol. (2018) 430, 5029-5049.
  • Beaufour M, Ginguené D, Le Meur R, Castaing B, Cadene M*
    Liquid native MALDI Mass Spectrometry for the detection of protein-protein complexes J. Am. Soc. Mass Spectrom. (2018) 29, 1981-1994.
  • Chait B. T., Cadene M., Olinares P. D., Rout M. and Shi Y.
    Revealing higher order protein structure using mass spectrometry
    J. Am. Soc. Mass Spec. (2016) 27, 952-65
  • Gabant G., Boyer A. and Cadene M.*
    SSPaQ : A subtractive segmentation approach for the exhaustive parallel quantification of the extent of protein modification at every possible site
    J. Am. Soc. Mass Spec. (2016) 27, 1328-1343.
  • Bouchet§ N., Jaillet§ J., Gabant§ G., Brillet B., Briseno Roa L., Cadene M. and Augé-Gouillou C.
    cAMP protein kinase phosphorylates the Mos1 transposase and regulates its activity : evidences from mass spectrometry and biochemical analyses
    Nucleic Acids Res. (2014) 42, 1117-28. equal contributors.
  • Jaquillard L., Saab F., Schoentgen F. and Cadene* M.
    Improved accuracy of low-affinity protein-ligand equilibrium dissociation constants determined by ESI-MS
    J. Am. Soc. Mass Spec. (2012) 23, 908-922.
  • Gabant G. and Cadene* M.
    Mass spectrometry of full-length integral membrane proteins to define functionally relevant structural features
    Methods (2008) 46, 54-61.
Publications