Identification d’une protéine lacrymale grâce à l’analyse protéomique associant électrophorèse bi-dimensionnelle et spectrométrie de masse.

Nous avons étudié les protéines des larmes d’une patiente de 25 ans, porteuse d’une hyperandrogénie par hyperplasie des surrénales et présentant une conjonctivite papillaire chronique invalidante avec film lacrymal instable et bilan allergologique négatif. L’électrophorèse sur agarose des protéines lacrymales révélait une augmentation bilatérale nette du pic des protéines à migration rapide ou lipocalines.

L’électrophorèse des larmes des yeux droit et gauche sur gel de polyacrylamide en présence de dodecyl-sulfate de sodium, montre après coloration au bleu de Coomassie colloïdal, la présence d’une bande intense à 15 kDa comparée à des larmes témoins. En électrophorèse bi-dimensionnelle, cette bande focalise en un spot unique au point isoélectrique 7,0. Après digestion trypsique du spot d’intérêt, l’analyse des cartes peptidiques massiques obtenues par spectrométrie de masse de type MALDI-TOF (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization-Time of Flight) permet son identification sans ambiguïté comme étant la cystatine-SN. Dans la glande lacrymale de rat, des protéines homologues aux cystatines humaines ont été rapportées codées par des gènes régulés par les androgènes.

L’hyperandrogénie de la patiente peut expliquer l’hypersécrétion de cystatine-SN responsable de l’élévation du pic des protéines à migration rapide. Ce résultat illustre l’intérêt de l’outil protéomique dans le domaine de l’analyse complexe des larmes.

Identification of a lacrimal protein by proteomic analysis, i.e., two-dimensional electrophoresis and mass spectrometry.

We studied the tears of a 25-year-old female with adrenal gland hyperplasia and hyperandrogenism complaining of chronic dryness and mild bilateral papillary hypertrophy. An allergologic workup was negative. Agarose electrophoresis of the tears showed a bilateral high level of rapid migrated proteins.

Dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis of the tears from both eyes showed a highly stained 15-kDa band after Coomassie colloidal blue coloration compared to controls. On two-dimensional electrophoresis, this band focused on a single spot at pI 7.0.

After tryptic digestion in gel, peptide mass fingerprint analysis by matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight (MALDI-TOF) mass spectrometry provided clear identification of cystatin SN. It is known that mRNA regulated by androgens and encoding glycoproteins homologous to human cystatin exists in the rat lacrimal gland.

We conclude that the hyperandrogenism of the patient may be cause for the hypersecretion of this cystatin SN, giving an explanation for the high level of rapid migrated proteins (lipocalins). This result provides a concrete example of the proteomic tool used to identify lacrimal proteins, still largely unknown.