Proprietes mecaniques tridimensionnelles de molecules individuelles de proteines motrices

par SYLVIA JENEY

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Mounir Maaloum.

Soutenue en 1999

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Cette these a ete consacree a la caracterisation des proprietes mecaniques de molecules individuelles de kinesine. La technique choisie est la microscopie a force photonique (pfm), composee de pinces optiques et d'un detecteur tridimensionnel montes sur un microscope optique. Une microbille sonde traitee avec une molecule de kinesine par bille est manipulee vers la surface d'un microtubule. Les fluctuations de la position de la bille sont detectees par une diode a quatre quadrants et analysees a l'aide de l'equation de boltzmann. Ainsi nous obtenons directement le profil du potentiel subit par la bille en trois dimensions et calculons sa constante de raideur. Nous etudions une kinesine a deux tetes de longueur integrale et une kinesine similaire mais mutee, ne possedant qu'une seule tete. En presence d'atp la kinesine a deux tetes se deplace continuellement de plusieurs centaines de nanometres le long du microtubule et developpe des forces maximales de 6 pn. En revanche, la mutante a une tete ne bouge que dans 30% des cas et ne developpe que des forces maximales de 0. 25 pn, bien qu'elle puisse alors se deplacer de plusieurs dizaines de nanometres. Lorsque la kinesine est attachee au microtubule nous pouvons calculer a partir du volume decrit par l'ensemble des etats d'energie subits par la bille differentes constantes de raideur caracteristiques de la molecule. Ceci demontre que les joints repartis le long de la structure possedent un moment de torsion et permettent a la kinesine de se redresser contre les forces produites par les fluctuations thermiques de son environnement. L'influence du nombre de tetes et de leur mode d'attachement au microtubule sur la valeur des moments de torsion et de l'elasticite des molecules nous permet de conclure que nous avons en particulier determine les caracteristiques mecaniques du joint fonctionnellement important qui relie le domaine moteur de la kinesine a sa region surenroulee.


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Informations

  • Détails : 114 p.
  • Annexes : 134 ref.

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