Etude physico-chimique de peptides amphipathiques en interaction avec des membranes biologiques et modèles : une approche par spectroscopies de fluorescence, PMIRRAS et par dynamique moléculaire

Physico-chemical study of amphipathic peptides in interaction with biological and phospholipidic model membranes : an approach by fluorescence spectroscopy, PMIRRAS and molecular dynamics

• Auteur / Autrice : Sabine Castano
• Direction : Jean André Dufourcq
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie-Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Jury : Président / Présidente : Didier Roux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean André Dufourcq, F. Bellamy, M. Pezolet, Jean-Claude Rayez, M. Rosseneu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Desbat

Résumé

Deux series de peptides amphipathiques ont ete etudiees. Des peptides modeles (leu, lys) resultent d'une approche minimaliste pour identifier les parametres necessaires a l'activite lytique. D'autres peptides visent a mimer certaines fonctions de l'apolipoproteine a1, telles que la stabilisation de particules lipoproteiques et l'activation de l'enzyme lcat pour developper des molecules actives contre l'atherosclerose. La spectroscopie de fluorescence, des etudes de monocouches de langmuir et la nouvelle technique spectroscopique pmirras, couplees a des calculs de dynamique moleculaire, ont permis d'etudier l'influence de la topologie et de la longueur de la sequence sur l'hydrophobie et l'amphipathie secondaire pour etablir des correlations avec l'activite biologique, le comportement en solution, la structure secondaire, l'orientation et l'affinite pour les interfaces en particulier mono et bicouche lipidique. Dans le cas des peptides lytiques, activite et affinite lipidique suivent des evolutions paralleles et non monotones avec un optimum pour une longueur d'approximativement 12 residus. L'amphipathie secondaire et l'hydrophobie modulent l'autoassociation en solution et l'affinite pour les interfaces et influent ainsi sur l'activite lytique. La structure secondaire n'est pas determinante pour l'activite : des peptides replies sous forme d'helices ou de feuillets sont actifs. Par contre, tous les peptides s'orientent a plat sur les interfaces et creent des contraintes asymetriques sur le feuillet externe des membranes pouvant causer la lyse partielle ou totale. Les peptides mimant l'apo a1 se structurent en helice a plat sur les interfaces. Si leur autoassociation en solution semble favoriser l'activation de la lcat, les affinites lipidiques estimees ne sont pas correlees simplement a cette activite.