Interactions stérols de plantes - lipides de plantes. Analyse structurale et dynamique par résonance magnétique nucléaire du deutérium

Plant sterols-plant lipids interactions. Structural and dynamical analysis by deuterium nmr

• Auteur / Autrice : Mary-Pierre Marsan
• Direction : Alain Milon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

Contrairement aux membranes des cellules animales qui contiennent un seul sterol majeur, le cholesterol, il existe chez les plantes un melange complexe de sterols dont quatre sont majoritaires: le sitosterol, le stigmasterol et les deux methyl-24-cholesterol. Il a ete montre que dans les cellules vegetales, le sitosterol avait un role de condensateur membranaire similaire a celui du cholesterol ; par contre le stigmasterol n'augmente que tres faiblement l'ordre des chaines d'acides gras des phospholipides. Or, la seule difference structurale entre ces deux sterols de plantes est la presence d'une double liaison sur la chaine laterale du stigmasterol. Ce travail de these a tout d'abord permis de confirmer la difference d'efficacite de ces deux sterols sur les lipides par diffraction des neutrons. Pour comprendre cette difference d'activite, nous avons etudie au niveau moleculaire les interactions sterol-lipides qui regissent l'action du sterol sur les chaines d'acides gras lipidiques. Nous avons pour cela entrepris une analyse dynamique et conformationnelle des sterols de plantes dans des bicouches de lipides de plantes, au niveau du tetracycle puis de la chaine laterale du sitosterol et du stigmasterol. L'etude par rmn du deuterium de bicouches contenant les sterols deuteries sur le systeme tetracyclique a permis de determiner l'orientation et la dynamique de ces sterols et de montrer qu'il n'y avait pas de differences majeures a ce niveau la. L'analyse du comportement de la chaine laterale, nous a amene a effectuer une synthese stereospecifique du sitosterol et du stigmasterol deuteries en position 25 de la chaine. Nous avons determine par rmn du deuterium une chaine laterale tres mobile pour les deux sterols. Une difference de dynamique de la chaine n'est donc pas responsable d'interactions sterol-lipides differentes. Cependant, des variations de conformations de cette chaine laterale pourraient etre a l'origine d'interactions plus ou moins fortes entre les sterols et les chaines lipidiques voisines expliquant la difference d'action des sterols sur les lipides. Des etudes preliminaires en dynamique moleculaire sont en faveur de cette hypothese mais doivent etre ameliorees afin de valider totalement ce concept