LE SYSTEME ECLIPSE DE WYATT TECHNOLOGY REUSSIT LA SEPARATION D'AGREGATS DE PROTEINES ASSOCIES AUX MALADIES NEURODEGENERATIVES

Une récente application par le Laboratoire d'études NIAID sur les infections virales persistantes, Hamilton, Montana, a démontré que le système de fractionnement par couplage flux-force (Field Flow Fractionation, FFF) Eclipse parvient à séparer par tailles des agrégats de protéines associés à des maladies neurodégénératives.

Les conclusions de cette analyse revêtent un intérêt particulier pour la biologie moléculaire, les nanotechnologies et les analyses environnementales, et sont détaillées dans une nouvelle note d’application gratuite publiée par Wyatt, le numéro un mondial des instruments et logiciels de caractérisation macromoléculaire absolue.

Les maladies neurodégénératives, comme la maladie de Parkinson, d’Alzheimer, ou les encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST) sont souvent marquées par des dépôts anormaux de protéines sur le cerveau des sujets atteints. Réussir la séparation par taille de ces agrégats, qui peuvent aller de petits oligomères de protéines à de grands fibriles amyloïdes, a longtemps été un défi pour les méthodes traditionnelles, comme la chromatographie d’exclusion stérique (CES), l'électrophorèse sur gel polyacrylamide (PAGE) et l'ultracentrifugation. Aussi bien avec l’EST que la PAGE, les grands agrégats peuvent être emprisonnés et/ou soumis aux forces de cisaillement par la phase stationnaire, tandis que les techniques d’ultracentrifugation fournissent une résolution relativement limitée.

Le système Eclipse de Wyatt surmonte les limites de la chromatographie sur colonnes conventionnelle en étant capable de séparer aussi bien les composants solubles que colloïdaux sur une large plage de tailles. Eclipse convient tout particulièrement aux protéines, puisque les forces de cisaillement et les interactions d’échantillons avec une phase stationnaire sont complètement absentes. Il en résulte une séparation à ultra haute résolution.

Pour cette application particulière, le système Eclipse a été utilisé pour séparer une collection d’agrégats de protéines prions, analysés en ligne par le DAWN EOS MALS (Multi-Angle Light Scattering, diffusion multiangulaire de la lumière) 18 angles, l’Optilab et le WyattQELS (Quasi-Elastic Light Scattering, diffusion quasi-élastique de la lumière) afin d’obtenir la masse molaire moyenne (Mw), le rayon de giration (rg), et le rayon hydrodynamique (rh). Des informations sur la forme de la particule (valeur ρ) ont également été obtenues en comparant le rapport rg /rh. Les résultats ont démontré que les agrégats fractionnés contenaient une large gamme de valeurs Mw (de moins de 105 à plus de 107 Da), des valeurs rg allant de 10 nm à environ 300 nm et des valeurs rh d’environ 5 nm à plus de 50 nm. Les valeurs de ρont montré que les agrégats, aux étapes d’élution précoce, étaient relativement compacts, tandis que les structures en fin d’élution s'avéraient très allongées.

Capable de fractionner et de caractériser la masse molaire, les rayons et la forme d’une large gamme de tailles de particules, le système Eclipse, associé aux instruments MALS et QELS, s'est avéré être un outil extrêmement précieux pour l'étude des agrégats de protéines associés aux maladies neurodégénératives.