Inactivation et agregation du lysozyme en reacteur agite mecanisme cinetique, caracterisation des agregats et modelisation

• Auteur / Autrice : SOPHIE COLOMBIE
• Direction : Brigitte Lindet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques fondamentales et appliquées
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Résumé

L'objet de cette etude est de contribuer a une meilleure comprehension des mecanismes d'inactivation et d'agregation du lysozyme, utilise en tant qu'enzyme modele, en reacteur mecaniquement agite. L'inactivation, irreversible, se comporte cinetiquement comme un ordre un, en milieu non agite et agite pour des concentrations en lysozyme comprises entre 0. 1 et 1 g. L - 1. L'inactivation est acceleree par l'agitation mecanique et induite par les interfaces, en particulier hydrophobes. En effet, la constante cinetique d'inactivation k est proportionnelle a la fois a la puissance dissipee par l'agitateur et a l'aire developpee par les interfaces verre et teflon-liquide. Nous avons alors montre que les agregats d'enzymes inactives, dont la surface est hydrophobe, accelerent aussi l'inactivation. Les agregats, caracterises par differentes techniques, sont constitues essentiellement de monomeres de lysozyme, maintenus par des interactions non covalentes. Des dimeres et des trimeres de lysozyme lies par des ponts disulfures sont aussi presents, respectivement 18% et 5% dans les agregats issus de solutions agitees. Les agregats, formes en milieu non agite, de trois cent entites monomeres environ, ont une forme de polymere flexible entre le batonnet et la pelote. L'inactivation et l'agregation du lysozyme en solutions agitees et non agitees sont modelisees par un processus de croissance sur la surface apparente d'agregats fractals. Les courbes de simulations avec la dimension fractale des agregats, d = 2. 70, sont en accord avec les courbes experimentales et montrent la pertinence de ce modele. Cette valeur de d a ete confirmee experimentalement avec le diagramme de porod. Le nombre de germes de croissance reste constant au cours de l'inactivation, y compris apres l'ajout d'enzymes natives. L'apparition de ces germes, aux interfaces, a ete correlee a la concentration de dimeres de lysozyme natifs initialement en solution.