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Grégory Vernier

Protéines amphitropiques : diversité conformationnelle et versatilité des interactions protéines-lipides. Cas d'étude de l'α-lactalbumine



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Publié le 6 janvier 2006


Thèse soutenue le 06 janvier 2006 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Joseph Fourier de Grenoble I - Spécialité : Biologie Structurale et Nanobiologie

Résumé :
Certaines protéines, appelées protéines amphitropiques, sont solubles en milieux aqueux et capables de se lier aux membranes pour leurs activités biologiques. Ces protéines apparaissent comme d'excellents modèles pour la compréhension des principes généraux de stabilité et de repliement des protéines membranaires intrinsèques. L'α-lactalbumine et l'apo-myoglobine ont été choisies comme modèles de protéines amphitropiques. Nous proposons une étude exhaustive des facteurs qui influencent la liaison aux membranes de ces deux protéines telles que le pH, la présence de cofacteurs, la force ionique, la charge et la courbure des membranes. Une description macrosco​pique des mécanismes de liaison a été entreprise par des expériences de centrifugation et de fluorescence. Enfin, la structure et la stabilité des états liés aux membranes ont été sondées par des expériences d'échanges hydrogène/deutérium (H/D).
L'état conformationnel de l'α-lactalbumine liée aux membranes s'est révélé très dépendant de la courbure membranaire. Nous avons identifié deux hélices amphiphiles qui sont directement impliquées dans les interactions α-lactalbumine-lipides. D'autre part, nos expériences d'échanges H/D permettent une description thermodynamique de la liaison à la membrane. Dans le cas de l'apo-myoglobine, nos résultats suggèrent un mécanisme commun d'insertion membranaire pour les protéines qui possèdent une topologie de type globine. Par ailleurs, la liaison de l'apo-myoglobine aux membranes ne semble pas nécessaire pour la fonction biologique de cette protéine. Une description des structures membranaires de l'apo-myoglobine a été entreprise par des expériences d'échanges H/D suivies par spectrométrie de masse.

Jury :
Président : Pr Eva Pebay-Peyroula
Rapporteur : Dr Maité Paternostre
Rapporteur : Dr Bruno Antonny
Examinateur : Pr James Sturgis
Examinateur : Dr Daniel Gillet
Directeur de thèse : Dr Vincent Forge

Mots-clés :
α-lactalbumine, apo-myoglobine, protéines amphitropiques, vésicules lipidiques, interactions protéines-lipides, échanges H/D

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