Biology and Medicine

Abstrait

Complexes de lipopolysaccharides (LPS) et de protéines-LPS : détection et caractérisation par électrophorèse sur gel, spectrométrie de masse et bio-essais

Eugenio Hardy, Caridad Rodriguez et Luis E. Trujillo

Une condition préalable à la découverte et à la caractérisation de l'interaction des lipopolysaccharides (LPS) avec des récepteurs spécifiques et des effets physiopathologiques qui en résultent est l'analyse structurale complète des espèces de LPS. Cette brève revue vise à résumer l'utilisation de l'électrophorèse sur gel liée à d'autres technologies biochimiques pour la détection et la caractérisation des LPS. Les agrégats de lipopolysaccharides seuls ou des mélanges contenant des LPS et des protéines/peptides peuvent être séparés par électrophorèse sur gel d'agarose natif (NAGE), après quoi les LPS sont détectés avec de l'imidazole et des sels de zinc. Un processus de double coloration au bleu brillant de Coomassie R-250 permet l'utilisation de NAGE pour détecter et étudier les interactions protéines-LPS. Pour l'analyse compositionnelle, les agrégats de LPS sont séparés, avec une haute résolution, par électrophorèse sur gel de polyacrylamide-surfactant. Après coloration inverse au zinc-imidazole et élution à partir de microparticules de gel, les LPS spécifiques aux glycoformes sont prêts pour l'analyse structurelle et biologique. Pour l'analyse de séquence basée sur la spectrométrie de masse à ionisation par électrospray en tandem (ESI-MS/MS) des oligosaccharides, les LPS sont soumis à une hydrolyse acide douce, à une déphosphorylation et à une perméthylation. De plus, les formes de LPS O-désacylées peuvent être analysées par désorption/ionisation laser assistée par matrice-temps de vol-MS. En comparaison avec les spectres des LPS non purifiés, les spectres de masse des LPS micropurifiés montrent une hétérogénéité réduite et des rapports signal/bruit accrus. De plus, la micropurification des LPS avant la MS permet une sensibilité de détection plus élevée pour les glycoformes de LPS moins abondantes. Les fractions de LPS micropurifiées peuvent être utilisées pour former des nanoagrégats auto-assemblés qui peuvent être détectés par diffusion dynamique de la lumière. L'effet de la longueur de la chaîne latérale O sur le potentiel Z des agrégats de LPS peut être estimé par des mesures basées sur l'électrophorèse laser Doppler. Les LPS spécifiques de la glycoforme ainsi obtenus sont non seulement intacts chimiquement mais également actifs biologiquement, comme le montrent par exemple le test du lysat d'amoebocytes de Limulus, le test TNF-α et l'effet agoniste sur le récepteur humain de type Toll 4.