Caractérisations biochimiques et structurales de la Gamma E cristalline de rat, hydrogénée et perdeutériée en vue d'une étude de diffraction des neutrons

par Jean Baptiste Artero

Thèse de doctorat en Biologie structurale et nanobiologie

Sous la direction de Peter Timmins et de Sean McSweeney.

Soutenue en 2005

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Tous les cristallins des vertébrés sont transparents et ont un pouvoir de réfraction. Ceci est dû à l'arrangement régulier de cellules et à l'expression différentielle de protéines spécifiques, les cristallines. La gamma E cristalline de rat a été choisie comme un système modèle pour localiser les atomes d'hydrogène des molécules d'eau entourant la protéine et ceux impliqués dans des interactions stabilisantes. Une étude de diffraction de neutrons à haute résolution peut compléter les données existantes aux rayons X et peut permettre une analyse détaillée de l'organisation du solvant autour des gamma cristalline. Ceci fournira une base structurale pour étudier les interactions protéine-solvant, solvant-solvant et protéine-protéine. Cette étude peut être facilitée par l'utilisation de la protéine deutériée. La substitution du deutérium à l'hydrogène réduit le bruit de fond incohérent causé par les hydrogènes. L'échange partiel de l'hydrogène par le deutérium peut être fait en trempant le cristal de protéine dans une solution deutériée. Un échange total peut être uniquement effectué par une biosynthèse protéique in vivo. Les protéines hydrogénées et perdeutériées ont été exprimées dans E. Coli, et purifiées. Aucune différence biochimique ou spectrale évidente n'a été trouvée. Les protéines ont été cristallisées et la comparaison des formes de la gamma E cristalline n'a indiqué aucune différence structurale à une résolution de 1,4Å. Jusqu'à l'amélioration de la taille des cristaux, la diffraction de neutrons ne peut pas être envisagée, mais d'une manière globale, nous avons prouvé que la perdeutériation n'induisait pas de changement structural de la protéine.


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  • Titre traduit

    Biochemical and structural caracterisations of the hydrogenated and perdeuterated rat gamma E crystallin for neutron diffraction analysis


  • Résumé

    Ali the crystalline lenses of vertebrate are transparent and have a capacity of refraction. This is due to the regular arrangement of cells and the differential specifie protein expression, the crystalline ones. Rat gamma E crystalline was selected like a model system to locate the hydrogen atems of the water molecules surrounding protein and those implied in stabilising interactions. A neutron diffraction study at high resolution can supplement the existing x-rays data and can allow a detailed analysis of the solvent organisation around the gamma crystalline. This will provide a structural base to study the protein-solvent, solvent-solvent and protein-protein interactions. This study can be facilitated by the use of deuterated protein. The substitution of hydrogen by deuterium reduces the incoherent background noise caused by hydrogen. The partial exchange of hydrogen by deuterium can be made by soaking the protein crystal in a deuterated solution A fully exchange can only be carried out by an in vivo biosynthesis. The hydrogenated and perdeuterated proteins were expressed in E coli, and were purified. No biochemical or spectral difference obvious was found. The proteins were crystallised and the structural comparison of the isotopic forms of gamma E did not indicate any structural difference to a resolution of 1,4Å. Until the improvement of the size of the crystals, neutron diffraction cannot be considered, but in a total way, we proved that the perdeuteration did not induce structural change of protein.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (xii-220 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0025
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0025/D
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