Sonder l'effet des changements conformationnels dans les complexes de protéines par spectroscopie vibrationnel : bioénergétique et allostery
Langue Anglais
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Auteur : Yegres, Michelle
Date de soutenance : 24-04-2014
Directeur(s) de thèse : Hellwig, Petra
Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Chimie de la matière complexe (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Discipline : Chimie
Classification : Sciences de la vie, biologie, biochimie, Physique
Mots-clés libres : Spectroscopie vibrationnelle, Complex I, Protéine PDZ1 de MAGI-1
Mots-clés :
- Protéines
- Enzymes -- Régulation
- Spectroscopie
Résumé : Le mécanisme de régulation des enzymes à travers les changements conformationnels est un processus clé dans le contrôle du fonctionnement cellulaire. Cette thèse est focalisée sur l’étude de trois complexes protéiques qui reflètent comment l’activité de protéines peut être est régulée par différents effecteurs. Pour cela, différentes spectroscopies ont étaient utilisées pour suivre les changements conformationnels des structures secondaire et tertiaire d’une protéine. La première protéine d’intérêt est PDZ1 de MAGI-1, impliquées dans la signalisation cellulaire. Ce domaine d’échafaudage est connu d’interagir avec la protéine E6 de HPV16. Il était démontré que les différents états conformationnels et leurs affinités vis-à-vis le C-terminal de la protéine virale sont régulées par la dynamique des liaisons hydrogène formées par un réseau qui connecte des acides aminés localisés dans les trois domaines de la protéine. Ces résultats suggère que les différences d’affinités sont directement corrélées aux liaisons hydrogène, ce qui mène à conclure que la pathogénicité et la prévalence d’un virus particulier comme le HPV16 sont liées à son habilitée à former un réseau de liaison hydrogène très solide comparé au substrat naturel. La deuxième protéine d’intérêt est une protéine modèle qui représente un petit prototype du changement conformationnel observé dans des protéines plus complexes. Il s’agit d’un peptide court capable de coordonner le cuivre. Ce n’est autre que le peptide β-amyloïde, connu d’être impliqué dans la maladie d’Alzheimer. L’objectif ici est de décrire l’effet des ligands histidine lors de la réduction du cuivre, qui est une réaction électrochimique critique pour le développement d’Alzheimer. La spectroscopie IRTF différentielle a montré deux sphères de coordination pour le Cu(I) et le Cu(II). Les majeurs changements spectraux sont dominés par les vibrations de l’imidazole des différentes histidines (His6, His13 et His14) ainsi que la contribution des résidus Asp1 et Tyr10. Les modifications de la géométrie de coordination peuvent être la cause de la dépendance-pH de l’agrégation du peptide observée en présence du Cu(I). Pour cela, il est possible de suggérer que la formation des fibrilles observées chez les patients d’Alzheimer n’est pas seulement stimulée par la présence du cuivre même mais elle est fortement affectée par ses réactions rédox.La dernière protéine d’intérêt est une métalloprotéine, la NADH:ubiquinone oxidoréductase (complexe I), qui joue un rôle majeur dans la bioénergétique cellulaire. Cette protéine contient plusieurs centres Fe-S et une flavine et son activité est régulée par l’énergie produite par la liaison avec un substrat ainsi que le transfert d’électrons de ces cofacteurs. Les vibrations métal-ligands de ces cofacteurs à l’état oxydé et à l’état réduit sont décrites ici. En utilisant l’électrochimie couplée aux spectroscopies IRTF, Raman de résonance et de fluorescence, les investigations sur le complexe I ont conduit à conclure que les propriétés des centres métalliques sont largement influencées par l’environnement proche. De plus, les changements conformationnels de la protéine ont un effet considérable sur les propriétés rédox et par la même, sur le bon fonctionnement de la protéine. Par ailleurs, la mutagenèse dirigée était utilisée pour étudier les propriétés des centres N1a et N2. A part des cofacteurs métalliques, cette étude a montré l’existence d’un nouveau cofacteur, une quinone localisée proche du domaine membranaire.[...]
Type de contenu : Text
Format : PDF
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2014STRAF006
Type de ressource : Thèse
