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Fait marquant | Résultat scientifique

Nouvelle méthode de détermination de la complexation du plutonium par la transferrine humaine


​Des chercheurs du CEA DRF/BIAM et DAM/DIF, associés à l'Université d'Uxbridge (UK) ont utilisé pour la première fois la technique d'électrophorèse capillaire couplée à la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (EC-ICP/MS) pour déterminer la constante de fixation du plutonium à une protéine humaine. Cette étude a permis d'affiner la valeur connue dans la littérature, et de diminuer d'un ordre de grandeur l'incertitude associée.

Au-delà de ce résultat, cette nouvelle méthode ouvre la voie vers des déterminations d'interactions protéines/métaux toxiques ou radioactifs, précises et nécessitant très peu de réactifs.

Publié le 22 février 2017

​La transferrine (Tf) est une protéine qui transporte le fer III dans le sang en présence d'un anion, en général un carbonate. Si du plutonium (Pu) entre dans l'organisme, c'est cette protéine qui le transfère dans le sang, sur un site de fixation du fer.

Connaître l'affinité de la Tf envers le Pu est donc une étape pour concevoir de nouvelles molécules sélectives pour éliminer le Pu incorporé dans le compartiment sanguin.

La technique couplant l'électrophorèse capillaire (pour la séparation) et l'analyse par ICP/MS, très sensible, vient d'être utilisée pour la première fois dans ce contexte, ce qui permet de manipuler de très faibles quantités de Pu, métal toxique et radioactif. Le Pu à doser est associé à l'anion NTA (nitrilotriacétate) pour éviter l'hydrolyse du Pu dans des conditions physiologiques, ce qui apporterait un biais dans la réaction étudiée de complexation par la transferrine. A concentration de NTA fixée, la constante de complexation est déterminée en augmentant la quantité de protéine qui rentre en compétition avec le NTA pour complexer le Pu. L'analyse de l'évolution des deux courbes de complexation entre le Pu et les 2 compétiteurs permet de déterminer la constante pour la protéine.


© CEA - Jean Aupiais
Légende : Evolution des aires relatives des deux complexes Pu(NTA)2 et Pu-transferrine, en compétition à des concentrations croissantes en transferrine. L’analyse des aires de ces courbes permet de déterminer la constante de complexation du Pu par la transferrine. 

Cette méthode et les conditions opératoires utilisées constituent une approche novatrice pour l'obtention d'une valeur très précise et reproductible, contrairement aux techniques précédemment utilisées. Elle ouvre la voie à des dosages précis opérés dans des conditions limitant les risques pour d'autres métaux toxiques ou radioactifs.

Cet article a fait la couverture de la revue Dalton Transactions dans laquelle il a été publié.

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