Transitions allostériques des récepteurs-canaux pentamériques : identification et exploration fonctionnelle d'une nouvelle conformation localement fermée

par Marie Prevost

Thèse de doctorat en Biochimie

Sous la direction de Pierre-Jean Corringer.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    Les récepteurs-canaux pentamériques (RCPs) sont des canaux ioniques impliqués dans la transmission synaptique et sont modulées par de nombreuses molécules thérapeutiques et/ou addictives. Trois états allostériques des RCPs sont en équilibre à la membrane : un état basal, un état actif, avec un canal ouvert, et enfin lors d’une activation prolongée un état fermé dit désensibilisé. Deux homologues bactériens, GLIC et ELIC, dont la structure est connue, ont permis de concevoir un modèle de transition entre état ouvert (GLIC) et état fermé (ELIC). Ce travail avait pour objectifs 1) d’essayer d’obtenir un état fermé de GLIC pour créer un model plus pertinent et 2) d’obtenir des informations sur les transitions de GLIC dans sa membrane. J’ai donc combiné mutagénèse dirigée, électrophysiologie sur ovocytes de Xénope, biochimie et, en collaboration, la cristallographie aux rayons X. Nous avons réussi à stabiliser une conformation fermée de GLIC, différente de celle d’ELIC. Cette nouvelle conformation, appelée locally-closed, et adoptée par six mutants différents, présente un pore ionique localement fermé et semble correspondre, d’après les données fonctionnelles, à un état intermédiaire sur le chemin de l’activation. J’ai également étendu les résultats obtenus sur GLIC au récepteur de la glycine humain, ce qui montre que GLIC est un modèle pertinent pour l’étude des transitions allostériques des RCPs. Enfin, une nouvelle pharmacologie de GLIC a été développée pour en améliorer l’utilisation en biophysique, ce qui a permis l’identification d’une série de molécules antagonistes

  • Titre traduit

    Allosteric transitions of pentameric channel-receptors : identification and functional exploration of a novel locally closed conformation


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Pentameric Ligand-Gated Ion Channels (pLGICs) are involved in synaptic transmission and modulated by a large number of drugs. Three allosteric states are in equilibrium at the membrane: a basal state, an active state, which is open, and a closed desensitized state observed during prolonged agonist application. Two bacterial homologues of pLIGICs, GLIC and ELIC, whose structure is known, led to a transition model between open (GLIC) and closed (ELIC) conformations. This work had two main goals: 1) capture a closed conformation of GLIC to build a better model and 2) obtain structural data on GLIC when it is at the cell membrane. I combined site-directed mutagenesis, electrophysiology and biochemistry, together with, in collaboration, X-ray crystallography. We stabilized a novel closed conformation of GLIC, different from the ELIC one. This novel conformation, called locally-closed and adopted by six different mutants, exhibits an locally closed ionic pore, and seems to correspond to an intermediate state from basal to active states, according to functional studies. I also expend these findings on the human glycine receptor, showing that GLIC is a valid model for studying allosteric transitions of pLGICs. Finally, a novel pharmacology for GLIC was developed to improve the use of GLIC in biophysical studies, leading to the discovery of a series of antagonist molecules

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Informations

  • Détails : 1 vol. ([220] p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 175-198. 207 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2012 679
  • Bibliothèque : Institut Pasteur (Paris). Centre de Ressources en Information Scientifique (CeRIS) - Bibliothèque.
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