– ProteoArt

L'étude du matériel organique d'œuvres de l'Héritage Culturel est un réel challenge analytique; les échantillons sont dénaturés pendant de multiples années par le vieillissement ou les conditions extérieures et une taille minimale d'échantillon prélevé est requise pour préserver l'œuvre. Différentes techniques analytiques ont été développées durant les dernières années mais celles-ci n'étant pas suffisamment complètes, notamment d'un point de vue structural, pour l'identification précise des protéines ou des lipides. Le projet présenté propose le développement d'une nouvelle méthodologie basée sur les techniques de protéomique et de lipidomique pour l'analyse précise du matériel organique dans les échantillons provenant d'œuvres de l'Héritage Culturel. La méthodologie analytique proposée s'articule en 3 étapes majeures : (i) sélection des échantillons contenant de la matière organique par des techniques de colorations protéiques et lipidiques, (ii) analyses préliminaires par THM-HR GC-MS afin de déterminer les familles chimiques en présence, (iii) analyse structurale fine par des techniques de protéomique et lipidomique pour l'identification précise des protéines et lipides présents dans les échantillons. Ayant pour objectif d'appliquer ces techniques aux échantillons de l'Héritage Culturel, les développements méthodologiques seront effectués sur des peintures modèles formulées et sur des résidus organiques de poissons adsorbés sur des céramiques. (i) Afin de détecter in situ le matériel organique, nous proposons de nouvelles méthodes de coloration basées sur l'observation par microscopie de dérivés fluorophores. Différentes sondes fluorescentes vont être évaluées, tel que, pour la détection protéique, le bis(2,2'-bipyridine)-4'-methyl-4-carboxybipyridine-ruthenium-N-succinimidylester-bis(hexafluorophosphate) (spécifique des amines) testé en analyse protéomique, l'immunofluorescence sera également employée. Pour la détection lipidique, la Rhodamine 6G ou la Rhodamine 123 seront testées. (ii) Les échantillons répondant positivement aux techniques de coloration seront analysés par THM-HRGC-MS. Des agents de dérivation tels que le TMAH, le TMSH ou le Me3OBF4 seront évalués pour l'analyse lipidique et le HMDS ou le BSTFA seront utilisés pour l'analyse protéique. De manière générale, les profils semi-quantitatifs obtenus par THM-HRGC-MS seront comparés à une analyse in situ d'échantillons modèles. (iii) Enfin les analyses protéomique et lipidomique seront entreprises, celles-ci reposant sur 2 étapes majeures : une recherche des conditions d'extraction protéique et lipidique des peintures ou amphores sans hydrolyse totale du substrat, et, le développement de méthodes analytiques adaptées aux très faibles quantités d'échantillons. Le traitement des données obtenues se fera ensuite par le biais d'outils bioinformatiques permettant l'identification du matériel organique. Différentes solutions d'extraction seront évaluées (acides, basiques, neutres à différentes concentrations) ainsi que différents conditions (bains d'ultrasons, broyage manuel, broyage avec résine synthétique, etc.) sur les échantillons modèles incluant des tests avec une solution acidifiée par 1% d'acide trifluoroacétique pour l'extraction protéique et une solution chloroforme/méthanol pour l'extraction lipidique. Les extraits résultants seront analysés par nanoESI-hQh-FT-ICR MS. Concernant l'analyse des protéines, les peptides issus de l'hydrolyse enzymatique de l'extrait par la trypsine seront séparés par nanochromatographie sur une colonne C18 de 75-mm de diamètre interne et seront analysés on-line par nanoESI-hQh-FT-ICR MS/MS. Le gradient chromatographique sera étendu à 3 h afin d'obtenir le plus grand nombre d'information par une seule expérience. Le haut pouvoir résolutif (résolution de 190 000 à m/z 400 pour une expérience en couplage avec la nanochromatographie) et la haute précision de mesure (erreur inférieure à 1 ppm) d'un spectromètre de masse FT-ICR permet