Interaction créatine kinase mitochondriale - vésicules phospholipidiques : analyse par spectroscopies de fluorescence et infrarouge : conséquences structurales et fonctionnelles de la fixation des substrats nucléotidiques

par Thierry Granjon

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Christian Vial.

Soutenue en 2001

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Christian Vial.


  • Résumé

    La créatine kinase mitochondriale (CKmt) appartient à la famille des phosphagènes kinases, c'est un enzyme qui, contrairement aux isoformes cytoplasmiques exclusivement dimériques, existe également sous forme octamérique. In vivo, seule cette dernière est associée à la face externe de la membrane mitochondriale interne, probablement par des liaisons électrostatiques impliquant la cardiolipine. Les isoenzymes de la CK forment des complexes structuraux et fonctionnels impliqués dans le transfert d'énergie entre les sites producteurs et utilisateurs d'ATP. Afin d'étudier la protéine dans un environnement proche de son milieu naturel, nous avons tenté de caractériser les interactions entre la CKmt recombinante de cœur de lapin et des liposomes unilamellaires constitués de phospholipides naturels saturés ou insaturés renfermant un phospholipide anionique. Des mesures de taille et de potentiel zêta indiquent que la fixation de la protéine sur les liposomes peut induire la formation d'agrégats stables. L'utilisation de la spectroscopie de fluorescence et de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, a permis de mettre en évidence un changement réversible de structure tant au niveau des phospholipides (diminution de la fluidité des chaînes acyles) que la CKmt (réduction de mobilité d'un ou plusieurs tryptophanes, diminution du rapport hélice " sur feuillet β) à la suite de l'adsorption de l'enzyme sur les liposomes. Cette adsorption induit la formation de nouvelles structures β intramoléculaires, et tend à protéger la pp̂rotéine contre la dénaturation thermique. Parallèlement, des mesures de spectroscopie infrarouge différentielle associée à l'utilisation de substrats photo activables ont permis de détecter des modifications de la structure secondaire de la protéine soluble lors de la fixation de substrats adényliques. La fixation de ces derniers provoque la désorption de la CKmt adsorbée sur les liposomes. Cette technique a en outre permis de vérifier l'intégrité de la protéine dans la complexe CKmt-liposomes.


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  • Détails : 1 vol. (119 f.)
  • Annexes : Bibliogr. non paginée [26] p. et notes bibliographiques dans chaque article

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