Structures, mecanisme et specificite d'anticorps catalytiques

by BENOIT GIGANT

Doctoral thesis in Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Under the supervision of Marcel Knossow.

defended on 1998

in Paris 7 .

  • Alternative Title

    Structures, mechanism and specificity of catalytic antibodies


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  • Abstract

    Depuis 1986, des anticorps catalytiques (ou abzymes) generes contre des analogues d'etat de transition d'une centaine de reactions chimiques ont ete obtenus ; on ne connait pas d'enzyme naturel catalysant certaines de ces reactions. Notre travail porte sur l'etude mecanistique d'anticorps a activite esterase, abordee sous un angle structural et biochimique ; il vise a determiner comment des abzymes fonctionnent et devra contribuer a la reflexion en vue de leur amelioration. Deux anticorps catalytiques, d2. 3 et 7c8, ont ete cristallises sous forme de complexes avec un phosphonate analogue d'etat de transition. Les structures aux rayons x suggerent que la stabilisation de l'oxyanion intermediaire est la contribution catalytique majeure de ces anticorps. Pour d2. 3, nous avons egalement resolu la structure de l'anticorps complexe a un analogue de substrat. Nous avons ainsi visualise la difference de stabilisation entre l'etat de base et l'etat active du substrat. Une tyrosine joue un role important dans le mecanisme de d2. 3 : elle aide a la fixation du substrat, activant la liaison ester pour la catalyse ; puis avec une asparagine, elle forme le trou a oxyanion. Avec cette structure, nous avons egalement identifie un canal accessible au solvant, permettant aux ions hydroxyde de venir attaquer la liaison ester preactivee. L'etude de la specificite de l'anticorps d2. 3 a precise trois points de son mecanisme d'action. Elle a souligne la regulation fine exercee sur l'etape catalytique par un residu situe a longue distance du cur de la reaction. La comparaison de structures et de parametres cinetiques pour differents esters suggere qu'une destabilisation par l'anticorps de certains substrats contribue a la catalyse. Enfin, la nature des produits generes permet dans certains cas d'eviter les phenomenes d'inhibition. Les resultats que nous avons obtenus sont utilisables pour concevoir de nouveaux haptenes et pour planifier des experiences de mutagenese dirigee.

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Informations

  • Details : 138 P.
  • Annexes : 143 REF.

Where is this thesis?

  • Library : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Available for PEB
  • Odds : TS1998
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