Optimisation de la réaction de Paternò-Büchi pour la caractérisation par LC-MS/MS et/ou SFC-MS/MS de molécules auto-inductrices du quorum sensing bactérien - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Poster De Conférence Année : 2023

Optimisation de la réaction de Paternò-Büchi pour la caractérisation par LC-MS/MS et/ou SFC-MS/MS de molécules auto-inductrices du quorum sensing bactérien

Résumé

Le langage chimique permettant aux bactéries d’interagir, appelé quorum sensing, est basé sur l'excrétion d'un ensemble de molécules appelées auto-inducteurs [1]. Plus la densité de population bactérienne augmente, plus concentration en molécules auto-inductrices dans le milieu extracellulaire augmente. Ainsi, à partir d’un certain seuil, la détection de ces molécules par un récepteur intracellulaire entraîne la régulation de l'expression des gènes bactériens, notamment des gènes de résistance ou de virulence. Ce mécanisme affecte le comportement du groupe et se traduit par une régulation de la population bactérienne. Cette étude porte sur les bactéries à Gram-négatif des genres Burkholderia et Paraburkholderia dont les molécules auto-inductrices sont des N-acyl-homosérine lactones (AHL) [2]. Dans la littérature, certaines de ces espèces bactériennes sont notamment décrites comme des pathogènes opportunistes pour l'homme [3], suscitant ainsi l'intérêt de la communauté scientifique. Les AHL sont composés d’une lactone ainsi que d’une chaîne acyle de longueur variable (généralement de C4 à C18). Cette dernière peut être modifiée par un substituant 3-oxo, ou dans certains cas, un substituant 3-hydroxy, une branche méthyle terminale, ou divers degrés d'instaurations [4]. Ainsi, la spécificité du signal bactérien d’un AHL dépend de la longueur de sa chaîne acyle, de la présence d'un groupe oxo ou hydroxyle, mais aussi de la position de la double liaison sur son squelette carboné. Afin de mieux comprendre les phénomènes de régulation des populations et de virulence, il est donc essentiel d'obtenir une caractérisation complète de la structure des AHL. Bien que plusieurs méthodes basées sur la spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) aient été développées pour étudier les AHL [5], seule une analyse RMN nécessitant la purification d'une grande quantité d'AHL permet de localiser les doubles liaisons sur la chaîne acyle. Afin de réduire significativement la quantité de matériel biologique nécessaire pour localiser les doubles liaisons sur le squelette carboné, une nouvelle méthode de spectrométrie de masse couplée à des méthodes séparatives, telles que la chromatographie liquide (LC) ou la chromatographie en fluide supercritique (SFC), sera développée. Cette méthode se basera sur des analyses LC-MS/MS et/ou SFC-MS/MS réalisées sur des extraits dérivés par une réaction de Paternò-Büchi en solution et/ou post-colonne [6]. La réaction de Paternò-Büchi est une photo-réaction entre un groupe carbonyle et une double liaison C=C, donnant lieu à un cycle oxétane [7]. Cette dérivation permet d’améliorer l’ionisation des AHLs et de localiser les liaisons C=C par fragmentation MS/MS du cycle oxétane. Dans le but d’optimiser, en solution dans un premier temps, cette réaction sur les AHL, l’influence de divers paramètres sur le rendement de la réaction a été étudiée à partir de standards. Les produits obtenus après dérivation ont été caractérisés par LC-MS/MS. Par la suite, la dérivation sera effectuée sur des extraits bactériens, et à terme, les informations structurales obtenues contribueront à une meilleure compréhension de l’implication des AHLs dans les phénomènes de régulation des populations et de virulence des bactéries des genres Burkholderia et Paraburkholderia. [1] J. Baltenneck et al, Microorganisms, 2021, 9 (2), 239 [2] L. Eberl, International Journal of Medical Microbiology, 2006, 296 (2–3), 103-110 [3] P. Drevinek et al, Clinical Microbiology and Infection, 2010, 16, 821-830 [4] M.E.A. Churchill et al, Chemical Reviews, 2011, 111 (1), 68-85 [5] T.P.T. Hoang et al, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2020, 412 (10), 2261-2276 [6] T. Xu et al, Analytical Chimica Acta, 2018, 1028, 32-44 [7] M. D’Auria et al, Molecules, 2013, 18, 11384–11428
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04429341 , version 1 (31-01-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04429341 , version 1

Citer

Clarisse Gosset-Erard, Bastien Nay, Véronique Eparvier, David Touboul. Optimisation de la réaction de Paternò-Büchi pour la caractérisation par LC-MS/MS et/ou SFC-MS/MS de molécules auto-inductrices du quorum sensing bactérien. 15ème Congrès Francophone sur les Sciences Séparative et les Couplages de l'AFSEP (SEP 23), Mar 2023, Paris, France. ⟨hal-04429341⟩
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