Identification et caractérisation biochimiques des glycoprotéines des cellules tumorales et séquençage des motifs glycanniques par spectrométrie de masse et leurs implications dans la migration cellulaire

Abstract

Introduction :

L’étude des glycannes impliqués dans la biologie des glycoprotéines est un domaine d’extrême importance pour la compréhension de certains cancers, où les glycoprotéines et les structures glycanniques des cellules tumorales sont profondément modifiées.

Objectifs :

- Mise au point de l’analyse des glycoprotéines par le dosage des oses constituants leur partie glycannique.

- Etude structurale des glycoprotéines et glycannes par spectrométrie de masse de l'intégrine α3β1.

Matériels et méthodes :

Des dosages des monosaccharides liés aux protéines ont été utilisés comme indicateurs sur les niveaux de glycoprotéines qui peuvent avoir une valeur diagnostique sur l’évolution de la maladie et l’apparition des métastases. Par conséquent, nous avons réalisé la mesure des mucoprotéines, le fucose et l’acide sialique dans le sérum pour estimer la concentration des glycoprotéines chez des populations saines et présentant des pathologies tumorales avec ou sans métastases. Afin de pouvoir caractériser les interactions entre les glycoprotéines et la matrice extracellulaire ou cellulaire qui sont impliqués dans la migration cellulaire et l’apparition de métastases nous avons orienté notre travail, sur l’analyse structurale des glycosylations portées par les glycoprotéines des cellules de carcinome de colon humaines (HT-29) et (SW-620) par spectrométrie de masse MALDI-TOF.

Résultats :

Par comparaison des concentrations des mucoprotéines, du fucose et de l’acide sialique, il a été constaté que les glycoprotéines sont anormalement exprimées dans les pathologies tumorales et surtout métastatiques. Le profil de glycosylation de l'intégrine α3β1 des cellules cancéreuses a montré la présence de structures de branchement et sialylés dans les cellules métastatiques, une fucosylation marquée, et la présence de résidus sulfatés dans les deux sous-unités de cette intégrine. Enfin, nos résultats suggèrent que l'intégrine α3β1 peut jouer un rôle dans la migration des cellules SW-620 par ses propriétés d’adhérence sur les protéines de la matrice extra cellulaire.

Conclusion :

Nous avons focalisé notre attention sur la quantification des glycoprotéines et la caractérisation de la micro-hétérogénéité des protéines N-glycosylées. La stratégie utilisée est basée sur le dosage des mucoprotéines, du fucose, et de l’acide sialique pour l’évaluation des concentrations des glycoprotéines. Pour l’analyse de chaines de glycannes, on a utilisé les ions diagnostiques issus de la fragmentation spécifique des N-glycannes pour obtenir la distribution des différentes glycoformes portées par un même peptide. Les techniques analytiques que nous avons utilisées dans notre travail apporteront, sans doute, une aide diagnostique, et pronostique aux cliniciens.

Mots-clés :

Glycoprotéines, Spectrométrie de masse MALDI-TOF, Intégrine α3β1, Mucoprotéines sialylation, Fucosylation.