Électrophorèse des protéines

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Représentation graphique du résultat de l'électrophorèse de protéines sériques.

L'électrophorèse des protéines (ou des protides) est une méthode d'analyse d'un mélange de protéines par une électrophorèse sur gel. Elle repose sur la capacité des protéines chargées à migrer au travers des pores d'un gel lorsqu'on applique un courant électrique. Elle est employée en protéomique ainsi qu'en médecine, principalement à partir de sérum sanguin (le plasma sanguin ne convient pas).

L'électrophorèse est une technique chimique d'analyse des masses des molécules. Si on maîtrise la porosité fine du gel, les molécules vont migrer vers le pôle électrique opposé de leur charge en fonction de leur taille.

Principe

Représentation schématique d'une électrophorèse sur gel de protéines.

Les protéines sont des molécules amphotères (qui portent des charges positives et négatives localisées sur les chaînes latérales des acides aminés). Elles adoptent des structures tridimensionnelles caractéristiques et certaines charges peuvent être exposées à la surface de la molécule, comme elle peuvent être enfouies au cœur de la molécule. L'analyse comparative des masses moléculaires va donc s'effectuer sur des protéines dénaturées de leurs structures tertiaires et secondaires. Un détergent de type anionique recouvre les chaînes de polymère dénaturé en leur conférant une charge (rapport charge/acide-aminé constant). Les différentes protéines d'un mélange complexe se trouvent donc recouvertes d'un « manteau » de charges négatives.

Lorsqu'on applique une tension continue entre les extrémités d'un gel où a été déposé le mélange complexe de protéines, les protéines migrent au travers des mailles constituant le gel. Les mailles du gel retiendront moins les petites molécules qui auront alors la migration la plus grande. Les molécules les plus longues seront d'autant plus retenues entre les mailles du gel et auront une migration relative plus faible.

Différents procédés sont utilisés pour révéler la migration des protéines. La plus courante consiste en une coloration spécifique des protéines. Le gel est coloré et il fait apparaître un profil électrophorétique qui met en évidence des bandes dont l'intensité correspond partiellement à l'abondance dans le mélange et dont la position reflète la masse moléculaire relative. Cette masse moléculaire est comparée à des étalons commerciaux calibrés en unité de masse protéique (Dalton).

Protéinogramme

Résultat d'une électrophorèse de protéines sériques.

Un protéinogramme est une électrophorèse des protéines sériques. Il s'agit d'un examen médical fréquent et peu coûteux. Il se présente sous la forme d'un tracé comprenant cinq fractions : albumine, α₁-globulines, α₂-globulines, β-globulines et γ-globulines.

Le plasma ne convient pas pour cet examen car il contient notamment du fibrinogène qui fausse les résultats. De même, un sérum hémolysé est une source d'erreur d'interprétation car la présence d'hémoglobine modifie le tracé.

Albumine

C'est la fraction la plus importante (environ 60 %). Elle est homogène et pure (ne contient que l'albumine). Un dédoublement du pic sur l'électrophorèse signe une bisalbuminémie. Une diminution de cette fraction traduisant une hypoalbuminémie s'observe lors d'une cirrhose hépatique ou de syndrome néphrotique.

α₁-globulines

Cette fraction représentant environ 3 % comprend notamment l'α₁-antitrypsine et l'orosomucoïde (également appelé α₁- glycoprotéine acide). Une cirrhose hépatique est suspectée lors d'une diminution tandis qu'une augmentation évoque un syndrome néphrotique ou un syndrome inflammatoire.

α₂-globulines

L'haptoglobine, l'α₂-macroglobuline et la céruléoplasmine font partie des α₂-globulines (environ 10 % d'un protéinogramme). Cette fraction est diminuée lors d'une cirrhose hépatique et augmentée lors d'un syndrome inflammatoire ou néphrotique.

β-globulines

La fraction des β-globulines (environ 11 %) contient la transferrine et la protéine C réactive. Une augmentation est observée lors d'un syndrome néphrotique. La formation d'un « pont » entre les fractions β et γ est typique d'une cirrhose hépatique.

γ-globulines

Représentant environ 17 %, la fraction γ comprend les immunoglobulines G, M, A, D et E. Une diminution marque une hypogammaglobulinémie ou un syndrome néphrotique. À l'inverse, une augmentation avec un pic étroit signale une gammapathie monoclonale.

Notes et références

Voir aussi

• Électrophorèse sur gel
• Paraprotéine
• Electrofocusing
• Protéine sérique

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