Analyse des mecanismes moleculaires controlant le couplage des cytochromes p450 humains

par ALAIN PERRET

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de DENIS POMPON.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Les cytochromes p450 humains sont decouples par deux mecanismes majeurs conduisant a la formation de peroxyde d'hydrogene et d'eau. Nous avons d'abord etudie le role du cytochrome b#5 dans le couplage du p450 3a4. Notre modele experimental utilise des levures recombinantes produisant a la fois le p450 et ses donneurs d'electrons afin d'etudier le fonctionnement de ces enzymes directement au sein des membranes. Nous avons suivi, pour differents substrats, l'oxydation du nadph et du substrat ainsi que la formation de peroxyde d'hydrogene, et en avons deduit la formation d'eau. Nous avons aussi suivi la reduction du p450 et du b#5 a l'etat prestationnaire. En absence de b#5, le substrat module la formation de peroxyde d'hydrogene et d'eau en modifiant la vitesse de transfert du premier electron. Dans notre systeme, le b#5 est a la fois l'oxydant et le reducteur du p450. Son effet majeur est de modifier la partition du complexe fe#v = o entre les voies abortive et productive, en favorisant l'oxydation du substrat. Une analyse par simulation numerique suggere que la synchronisation des cycles redox du p450 et du b#5, le recouvrement des sites de fixation de la reductase et du b#5, et la constante de vitesse de dissociation du b#5 sont a l'origine de l'effet couplant du b#5. L'analyse de l'influence de la force ionique montre que les interactions electrostatiques entre le p450 et ses partenaires modulent fortement l'activite des p450 1a1 et 3a4. La salinite affecterait la vitesse de transfert du premier electron et le couplage de la reaction. La dynamique des complexes reductase : p450 : b#5 jouerait un role important dans le couplage de la reaction. Enfin, nous avons montre par des etudes de cinetique rapide qu'il existe dans la membrane deux sous populations de b#5 dont les etats redox moyen sont differents. La premiere est en equilibre thermodynamique avec le p450, avec qui elle echange rapidement des electrons. La seconde n'echange pas d'electrons avec le p450 dans la duree d'un cycle catalytique. Le p450 et le b#5 formeraient des associations transitoires dans des regions delimitees et non des complexes stables repartis de facon homogene dans la membrane.


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Informations

  • Détails : 250 P.
  • Annexes : 236 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 : TH2014-013982
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