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le 9 octobre 2002

L’Académie Royale des Sciences de Suède a décidé d’attribuer le Prix Nobel de Chimie de l’année 2002 pour

”le développement de méthodes d’identification et d’analyse structurale de macromolécules biologiques”,

pour moitié collectivement à

John B. Fenn
Virginia Commonwealth University, Richmond, USA,

et à

Koichi Tanaka
Shimadzu Corp., Kyoto, Japon

”pour le développement de méthodes de désorption-ionisation douces pour l’analyse par spectrométrie de masse des macromolécules biologiques”

et pour l’autre moitié à

Kurt Wüthrich
École Polytechnique Fédérale (EPF) de Zurich, Suisse, et The Scripps Research Institute, La Jolla, USA

”pour le développement de la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire pour l’identification de la structure tridimensionnelle des macromolécules en solution”.

Des méthodes révolutionnaires pour l’analyse des biomolécules

Le prix Nobel de Chimie de l’année récompense de nouvelles méthodes d’analyse performantes permettant d’étudier les macromolécules biologiques telles que les protéines. Une analyse détaillée des protéines nous aide à mieux comprendre les processus de la vie. Les chercheurs peuvent désormais de manière rapide et simple identifier les différentes protéines d’un échantillon. Ils peuvent aussi produire des images tridimensionnelles réalistes des molécules de protéines et donc comprendre leur fonctionnement au sein d’une cellule.

Ces méthodes ont révolutionné, entre autres, le développement de nouveaux médicaments. Des nouvelles applications prometteuses sont mentionnées, aussi dans d’autres domaines, tels que le contrôle alimentaire et le dépistage précoce des cancers du sein et de la prostate.

La spectrométrie de masse est une méthode d’analyse essentielle adoptée par pratiquement tous les laboratoires de chimie du monde. Auparavant, les chercheurs ne pouvaient identifier que les molécules de petite taille mais John B. Fenn et Koichi Tanaka ont développé des méthodes permettant d’identifier aussi les macromolécules biologiques.

Une de ces méthodes est l’ionisation électrospray (Electro-Spray Ionization) publiée par John B. Fenn en 1988: une solution de protéines est soumise à un champ électrique qui provoque la formation de gouttelettes chargées dont la taille diminue progressivement au fur et à mesure de l’évaporation de l’eau. Il ne reste finalement que des ions de protéines en sustentation libre. Ceux-ci sont ensuite poussés dans des analyseurs qui mesurent leur temps de vol sur une distance donnée, pour déterminer leurs masses. En même temps, Koichi Tanaka introduisit une autre technique pour obtenir des protéines en sustentation libre, la désorption laser douce (Soft Laser Desorption). L’échantillon est desagrégé par un faisceau laser qui provoque la libération des molécules.

L’autre partie du prix récompense le perfectionnement d’une autre méthode privilégiée par les chimistes : la résonance magnétique nucléaire, RMN. La RMN apporte des renseignements sur la structure tridimensionnelle et la mobilité des molécules. Les travaux conduits par Kurt Wüthrich au début des années 1980 ont permis d’utiliser la RMN pour les protéines. Ce chimiste a élaboré, d’une part, une méthode générale pour repérer systématiquement certains points fixes dans la molécule de protéine, et d’autre part, un principe pour évaluer les distances entre eux. Connaissant la distance, il réussit à calculer la structure tridimensionnelle des protéines. La RMN a l’avantage de permettre l’étude de protéines en solution, c’est-à-dire dans un milieu qui ressemble à leur environnement cellulaire.

John B. Fenn, né en 1917 (85 ans) à New York City, USA (de nationalité américaine). Doctorat de chimie en 1940 et professeur honoraire en 1987 à Yale University, USA. Professeur de recherche à Virginia Commonwealth University, Richmond, Virginia, USA.
www.has.vcu.edu/che/people/fenn.html

Koichi Tanaka, né en 1959 (43 ans) à Toyama City, Japon (de nationalité japonaise). B. Eng. à Tohoku University, Japon. Ingenieur de recherche et développement à Shimadzu Corp., Kyoto, Japon.
www.shimadzu.com

Kurt Wüthrich, né en 1938 (64 ans) à Aarberg, Suisse (de nationalité suisse). Doctorat de chimie inorganique en 1964 à l’université de Bâle. Professeur de biophysique à EPF de Zurich, Suisse, et professeur invité à The Scripps Research Institute, La Jolla, Cal., USA.
www.mol.biol.ethz.ch/wuthrich

Montant du prix: 10 millions de couronnes suédoises dont une moitié est attribuée à Fenn et Tanaka et l’autre moitié à Wüthrich

Service information: Malin Lindgren, informatrice,
tél. +46 8 673 95 22, +46 709 88 60 04, [email protected], et
Eva Krutmeijer, responsable Relations Publiques,
tél. + 46 8 673 95 95, + 46 709 84 66 38, [email protected]