Mecanismes moleculaires du transport actif d'ions calcium par l'atpase du reticulum sarcoplasmique

Molecular mechanisms of the active transport of calcium ions by the sarcoplasmic reticulum atpase

• Auteur / Autrice : Stéphane Orlowski
• Direction : Paul Vigny
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

L'atpase calcium du reticulum sarcoplasmique est une enzyme membranaire qui permet le transport actif d'ions ca#2#+ grace a un couplage energetique avec l'hydrolyse d'atp. L'influence de l'environnement membranaire a ete etudiee par les effets inactivateurs de divers detergents sur la proteine solubilisee et delipidee, et par les effets inhibiteurs de molecules amphiphiles non solubilisantes et de la reconstitution avec des phospholipides a chaines insaturees sur differentes etapes du cycle enzymatique. L'etude de la liaison de l'atp et de l'adp sur l'enzyme a permis de montrer le controle exerce par la liaison d'ions ca#2#+ aux sites de transport sur la conformation du site catalytique. La modulation de plusieurs des etapes du cycle catalytique par l'atp, qui peut etre activateur, ou par l'ion mg#2#+ fixe au site de phosphorylation, qui peut etre echange contre un ion ca#2#+, ont ete mises en evidence. Les caracteristiques cinetiques de l'interaction a partir du milieu cytoplasmique des ions ca#2#+ avec les deux sites de transport de l'enzyme non phosphorylee montrent que leur fixation necessite une transconformation intermediaire de l'enzyme, et que leur dissociation est strictement sequentielle. Ces modeles reactionnels permettent de rendre compte de la cooperativite de la liaison a l'equilibre des deux ions ca#2#+ sur les sites de haute affinite de la face cytoplasmique de l'atpase. Lorsque l'enzyme est phosphorylee, les sites de transport, devenus de basse affinite, ne sont accessibles qu'a partir du milieu luminal. Nous avons montre que dans ce cas les deux ions ca#2#+ sont indiscernables en cours de leur dissociation sur la face luminale. Ceci oblige a abandonner l'idee simple d'un canal en file indienne pour modeliser le transport des ions ca#2#+ par l'atpase, et impose l'existence d'un changement de conformation modifiant profondement les sites de transport au cours du processus de translocation des ions