​Les métalloprotéases de la matrice extracellulaire (Matrix MétalloProteases, MMPs) sont des enzymes protéolytiques en général peu exprimées dans les tissus sains, mais dont l'expression augmente lors des processus de remodelage tissulaire physiologique ou pathologique (inflammation, lésion…). Dans ces conditions, elles participent à divers phénomènes comme l'angiogenèse, la réparation tissulaire, l'embryogenèse ou encore la cicatrisation cutanée. Il existe environ 23 MMPs chez l'Homme codées par des gènes différents et produites par de nombreux types cellulaires.
Afin d'étudier leur état fonctionnel au sein de protéomes complexes, des outils tels que l'activity-based protein profiling (ABPP) ont été largement utilisés. Cependant, avec les sondes ABPP, il est généralement nécessaire de procéder à une étape d'enrichissement ou d'isolement de la protéine avant de pouvoir l'analyser, ce qui limite la sensibilité et ne permet pas l'examen simultané (multiplexé) de nombreux échantillons.

​​APPROCHE ORIGINALE DE CHIMIO-PROTÉOMIQUE POUR LA DÉTECTION DES MMPs ACTIVES
Dans cette étude, les auteurs présentent une approche originale de chimio-protéomique sans enrichissement, pour la détection directe, par spectrométrie de masse MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization), des métalloprotéases sous leur forme active, dans plusieurs échantillons biologiques. Une sonde d'affinité type cible le site actif des MMPs pour transférer, au cours d'une réaction de proximité, une étiquette de masse permettant, après digestion protéolytique, la détection des fragments signatures étiquetés. Ce marquage spécifique améliore considérablement la détection et l'identification non ambiguë des MMPs en protéomes complexes, avec un ensemble de peptides signatures observés, définissant une empreinte d'activité.

Cette approche innovante, qui allie sélectivité chimique et simplicité analytique, établit une plateforme robuste pour la détection des enzymes en fonction de leur activité. Des travaux de l'équipe sont en cours pour établir le profil d'activation de plusieurs métalloprotéases dans des liquides synoviaux de patients atteints d'arthrose, affection pour laquelle la "stratégie du biomarqueur unique" a démontré ses limites et pour laquelle les recherches se concentrent aujourd'hui sur l'identification d'un panel de biomarqueurs qui pourrait mieux refléter un stade spécifique de la pathologie, sa sévérité ainsi que son évolution.

Graphical Abstract (page de couverture) :
Ionisés par le laser du spectromètre de masse, les peptides marqués par la sonde chimique (représentée en jaune), issus des protéases actives, apparaissent sous forme de signaux intenses sur les spectres de masse, révélant des empreintes d'activité distinctes et fournissant des indicateurs fonctionnels. D'après Berthy et al., Angew. Chem. Int. Ed. 24/2026. Conception de l'image : Monika Kaminska.


Contact institut Joliot : Laurent Devel (laurent.devel@cea.fr)