Consequences structurales et thermodynamiques de l'interaction protease-inhibiteur proteique : etude de l'elastase pancreatique porcine au sein du complexe avec le troisieme domaine de l'ovomucoide de dindon

par FRANCOIS BERTELLI

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de CHARIS GHELIS.

Soutenue en 1997

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Les interactions proteine-proteine jouent un role dans pratiquement tous les processus cellulaires. La structure de nombreux complexes non covalents formes entre les proteases et les inhibiteurs proteiques est maintenant resolue par cristallographie et ne revele pas de rearrangements conformationnels de grande amplitude. Cependant, les contraintes exercees a l'interface des deux macromolecules par le nombre eleve d'interactions laissent supposer quelques reajustements structuraux a l'interface et dans des regions eloignees de l'interaction. Ce travail porte sur les consequences structurales et thermodynamiques induites de la formation du complexe non covalent de haute affinite entre l'elastase pancreatique porcine et le troisieme domaine de l'ovomucoide de dindon. Les caracteristiques structurales de l'inhibiteur permettent une etude conformationnelle et thermodynamique de la protease seule au sein du complexe par rapport a sa forme libre. D'un point de vue strictement thermodynamique, l'affinite des deux composants d'un complexe non covalent est determinee par la variation d'energie et d'entropie d'un systeme qui comporte d'un cote, les macromolecules et le solvant, et de l'autre cote, le complexe et le solvant. La stabilisation de l'interface, essentiellement hydrophobe, lors de la formation du complexe a montre lors d'une premiere etude des modifications d'accessibilite au solvant, au marquage chimique par le tetranitromethane, et a la proteolyse par la carboxypeptidase y de l'elastase au sein du complexe par rapport a sa forme libre. Ceci met en evidence des rearrangements structuraux limites de la protease dans le complexe qui se repercutent jusqu'a son extremite c-terminale. Une etude par denaturations chimique et thermique des etats libre et complexe de l'elastase a permis de montrer une protection significative vis-a-vis de la denaturation du site actif de la protease complexee avec un deplacement de sa temperature de stabilite maximale. Paradoxalement, la stabilite conformationnelle intrinseque de l'enzyme est significativement diminuee lorsqu'elle est en interaction avec l'inhibiteur proteique. La denaturation thermique en presence d'un denaturant chimique a permis de demontrer que la presence de l'inhibiteur n'influe pas sur les parametres thermodynamiques qui caracterisent le processus de denaturation de l'enzyme. Une diminution d'entropie de denaturation, due a l'immobilisation des chaines laterales a l'interface, est neanmoins observee pour le complexe. Ce dernier a une stabilite qui diminue aux faibles temperatures, a cause du caractere hydrophobe des interactions etablies entre les deux proteines.


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Informations

  • Détails : 200 P.
  • Annexes : 170 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013179
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