Les protéines RGK, des petites protéines G atypiques : caractérisation structurale et biochimique du cycle GDP/GTP de Rem2

par Philippe Reymond

Thèse de doctorat en Biochimie et Biologie Structurale

Sous la direction de Julie Menetrey.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    Les protéines RGK sont une famille de petites protéines G, impliquées notamment dans la morphologie et la migration cellulaires. Les protéines RGK possèdent de larges extensions en N- et C-terminus du domaine G minimal, capables de recruter différents partenaires. Ces protéines présentent aussi des substitutions aux positions clés pour la reconnaissance et l'hydrolyse du GTP comme le motif [DTAGQ] remplacé par un motif [DxWEx]. Ces éléments soulèvent plusieurs questions comme la capacité des protéines RGK à sentir la présence du GTP ou un possible changement conformationnel des régions Switch lors du cycle GDP/GTP. La détermination de la structure du domaine G des protéines RGK a mis en lumière le motif [DxWEx] comme pouvant être à l’origine de ces propriétés structurales atypiques. Objectifs – Ma thèse a consisté à compléter la caractérisation structurale des protéines RGK en étudiant leur liaison au GTP ; le rôle des extensions ; et l’interaction avec deux de ces partenaires, la Calmoduline et GMIP. Résultats – Nous avons montré que les extensions sont des régions désordonnées qui rendent l’étude des protéines RGK entières en solution difficile. Nous avons mené une étude des propriétés cinétiques du cycle GDP/GTP du domaine G de Rem2 sauvage et d’un mutant du motif [DxWEx], et avons déterminé la structure de Rem2 liée au GDP. Conclusion – Ce travail met en lumière la flexibilité des régions Switch en absence des extensions et suggère que le tryptophane du motif [DxWEx] est un élément important. Il provoque un réarrangement drastique du Switch I et l’empêche de venir se replier sur le nucléotide. Le début du Switch II est contraint à adopter une conformation particulière

  • Titre traduit

    The RGK proteins, atypical small GTPases : structural and biochemical characterization of the GDP/GTP cycle of Rem2


  • Résumé

    RGK proteins are a family of small GTPases, mainly involved in the cellular morphology and migration. They possess large extensions in N- and C-terminus of the minimal G domain that are able to recruit different partners. RGK proteins show conserved substitutions at key positions for the recognition and hydrolysis of the GTP, as the [DTAGQ] motif replacing by a [DxWEx] motif. These elements raise several questions like the capacity of the RGK proteins to sense presence of the GTP or a possible conformational change of the Switch regions during the GDP/GTP cycle. Structure determination of the G domain of the RGK proteins highlights the [DxWEx] motif as the origin of these atypical structural properties. Goals – My thesis consisted to complete the structural characterization of the RGK proteins by studying the GTP binding ; the role of the extensions and the interaction with two of their partners, the Calmodulin and GMIP. Results – We highlighted that extensions are disordered regions which prevent the study of the full RGK proteins in solution. We studied kinetic properties of the GDP/GTP cycle of the G domain of Rem2 (wild type and a mutant of the [DxWEx] motif) and solved the structure of Rem2 bound to the GDP. Conclusion – This work highlights the flexibility of the Switch regions without their extensions and suggests that tryptophan of the [DxWEx] motif is an important feature. It causes a drastic rearrangement of the Switch I that cannot fold back on the nucleotide site and constrains the beginning of the Switch II to adopt a particular conformation

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Informations

  • Détails : 1 vol. (267 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 243-253. 101 réf. bibliogr. index

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  • Cote : T Paris 6 2012 626
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