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Accueil > Archives > Articles Scientifiques > Spectrométrie de Masse

Publication très intéressante

par Emmanuel Maes - publié le

L’excellent article de Hofmann J et al, publié dans Nature©, 2015, 526(7572):241-4, ci-dessous décrit pour la première fois une élucidation de l’anomérie de sucres (monosaccharides et oligosaccharides) et des liaisons par la technique de la mobilité d’ion et détection par la spectrométrie de masse.
Cet article est, à notre avis, précurseur d’une nouvelle ère dans l’étude des glycannes.
Voici le résumé :
"Carbohydrates are ubiquitous biological polymers that are important in a broad range of biological processes. However, owing to their branched structures and the presence of stereogenic centres at each glycosidic linkage between monomers, carbohydrates are harder to characterize than are peptides and oligonucleotides. Methods such as nuclear magnetic resonance spectroscopy can be used to characterize glycosidic linkages, but this technique requires milligram amounts of material and cannot detect small amounts of coexisting isomers. Mass spectrometry, on the other hand, can provide information on carbohydrate composition and connectivity for even small amounts of sample, but it cannot be used to distinguish between stereoisomers. Here, we demonstrate that ion mobility-mass spectrometry—a method that separates molecules according to their mass, charge, size, and shape—can unambiguously identify carbohydrate linkage-isomers and stereoisomers. We analysed six synthetic carbohydrate isomers that differ in composition, connectivity, or configuration. Our data show that coexisting carbohydrate isomers can be identified, and relative concentrations of the minor isomer as low as 0.1 per cent can be detected. In addition, the analysis is rapid, and requires no derivatization and only small amounts of sample. These results indicate that ion mobility-mass spectrometry is an effective tool for the analysis of complex carbohydrates. This method could have an impact on the field of carbohydrate synthesis similar to that of the advent of high-performance liquid chromatography on the field of peptide assembly in the late 1970s."

Quelques remarques toutefois, en gras :
Dans l’abstract il est fait mention de le nécessité d’avoir en RMN plusieurs milligrammes de matériel pour obtenir le séquence. Si cela est (était) vrai pour des champs de moyenne intensité (environ 10 T) il ne l’est plus pour des champs supérieurs à 20T surtout lorsque ceux-ci sont couplés à une cryo-sonde. Enfin, il est préférable de parler de molarité plutôt que de quantité, dans ce cas.
En effet, les techniques d’échantillonnage ont fortement évoluées, ainsi les volumes utiles peuvent être seulement de quelques dizaines de microlitres.
Ainsi dans l’exemple ci-joint, sur un glycopeptide comprenant un octasaccharide et un résidu d’asparagine la limite de détection pour identifier l’anomérie est de 8µM soit pour l’exemple cité 12mg/L, ce qui représente environ 3µg de produit pur dans un volume de 140µL. Pour établir la séquence de cette molécule il faut environ 20 fois plus de matériel soit environ 60µg.

Test de sensibilité du 900MHz équippé d'une cryosonde avec un octosaccharide-asparaginyl
Test sensibilité du 900MHz
Test de sensibilité du 900MHz équippé d’une cryosonde avec un octosaccharide-asparaginyl. 8µM est le seuil minimum pour identifier les protons anomères utiles et suffisants pour l’indice SOACS (SOACS index)
Emmanuel Maes, UGSF, PAGés, CNRS