La spectroscopie de dichroïsme circulaire (CD) est une technique qui mesure la différence d’absorption de la lumière polarisée circulairement gauche et droite par des molécules optiquement actives. Elle est largement utilisée pour la détermination rapide de la structure secondaire des protéines, le suivi des changements conformationnels et la caractérisation de la liaison de ligands.
Le signal CD provient de l’interaction de la lumière polarisée circulairement avec des chromophores asymétriques. Dans les protéines, la liaison peptidique absorbe dans la région UV lointain (180–250 nm), où le spectre CD reflète la conformation du squelette. Les hélices α produisent un spectre caractéristique avec une bande positive à 190 nm et des bandes négatives à 208 et 222 nm. Les feuillets β montrent une bande positive à 195 nm et une bande négative à 218 nm. Les structures en pelote aléatoire ont une bande négative près de 200 nm et une faible bande positive aux longueurs d’onde plus longues.
Les chaînes latérales aromatiques contribuent aux signaux CD dans la région UV proche (250–350 nm), qui renseignent sur l’environnement de la structure tertiaire des résidus tryptophane, tyrosine et phénylalanine. Les ponts disulfure contribuent également dans cette région. Les changements dans le CD UV proche indiquent des altérations du compactage du cœur protéique.
L’analyse quantitative déconvolue le spectre CD en contenu fractionnaire de structure secondaire à l’aide de bases de données de référence et d’algorithmes tels que CONTINLL, CDSSTR et SELCON3. La qualité de l’ajustement dépend de la plage de longueurs d’onde et de l’ensemble de référence utilisé. Les résultats sont plus fiables lorsque les spectres sont collectés jusqu’à au moins 190 nm.
Le CD est également utilisé pour suivre la dénaturation thermique et chimique en suivant le signal CD à une longueur d’onde spécifique en fonction de la température ou de la concentration en dénaturant. La température de fusion est déterminée à partir du point milieu de la transition de dépliement.
Les considérations pratiques incluent la soustraction précise de la ligne de base, la sélection appropriée du tampon (en évitant les composants à haute absorbance comme l’imidazole et le DTT) et l’optimisation de la concentration de l’échantillon. Les concentrations typiques de protéines pour le CD UV lointain sont de 0,1 à 1 mg/mL dans une cellule de trajet optique de 0,1 mm.
En plus des protéines, le CD caractérise la conformation des acides nucléiques (forme A, B, Z), la structure des polysaccharides et la configuration absolue des petites molécules chirales. Le CD par rayonnement synchrotron étend la plage de longueurs d’onde dans l’UV sous vide pour une meilleure résolution structurale.
