Etudes cristallographiques du systeme lipase pancreatique humaine-colipase et d'une proteine de transport d'acides gras

par MARIE-PIERRE EGLOFF

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de C. CAMBILLAU.

Soutenue en 1995

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Les lipases constituent un groupe d'enzymes variees capables d'hydrolyser les triglycerides. Ces enzymes sont principalement actives aux interfaces lipides/eau. Ce phenomene, nomme activation interfaciale, permet de distinguer les lipases des esterases. La lipase pancreatique humaine (hpl) est la principale enzyme digestive. Plusieurs complexes de cette enzyme avec son cofacteur proteique, la colipase (porcine ou humaine) ont ete co-cristallises avec un substrat (constitue de micelles mixtes de sels biliaires et de phosphatidylcholine) et avec un analogue de substrat (un inhibiteur phosphonate). Les structures ont ete determinees a une resolution maximale de 2. 46 a. Un melange racemique de l'inhibiteur a tout d'abord ete employe, puis chacun des deux enantiomeres a ete utilise separement en co-cristallisation avec le complexe. Ces etudes nous ont permis de montrer qu'en presence d'une interface lipide/eau et d'un substrat ou d'un analogue de substrat, l'enzyme subissait des changements conformationnels importants, conduisant a une forme ouverte du complexe, c'est-a-dire active. Les residus impliques dans la stabilisation de l'oxyanion cree lors de la catalyse ont pu etre identifies, et le role joue par le detergent dans le processus de cristallisation a ete precise. Nous avons finalement propose un modele du mecanisme d'hydrolyse des triglycerides par le complexe lipase pancreatique-colipase. Les acides gras sont des molecules amphipathiques qui s'associent de maniere non-covalente a des proteines de faible poids moleculaire: les lipid-binding proteins (lpbs). Parmi celles-ci, une proteine de transport d'acides gras intracellulaire, la fabp extraite de foie, possede la particularite d'accommoder deux molecules d'acides gras. Des etudes cristallographiques preliminaires ont ete realisees sur la lfabp en utilisant les methodes du remplacement moleculaire et du remplacement isomorphe (sir), mais un second derive est necessaire a la resolution de la structure

Titre traduit

Crystallographic studies of the human pancreatic lipase-colipase system and of a fatty acid binding protein

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