Purification et caractérisation de protéines hydrophobes extraites du mucus épidermique de carpe (cyprinus carpio). Relations entre activités ionophores et antibactériennes

par Christelle Lemaître

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Gérard Molle.

Soutenue en 1996

à Rouen .

mots clés

• Proteine
• Hydrophobicité
• Purification
• Caractérisation
• Activité biologique
• Protein
• Hydrophobicity
• Mucus
• Epidermis
• Antibacterial agent
• Ionophore
• Purification
• Characterization
• Antibiotic
• Biological activity
• Carpe (poissons) -- Mucus
• Carpe (poissons) -- Épiderme
• Ionophorèse
• Antibactériens
• Antibiotiques

Résumé

Le rôle de défense contre les microorganismes a déjà été démontré parmi les nombreuses fonctions du mucus épidermique du poisson. En effet, les sécrétions épidermiques de la carpe (cyprinus carpio) contiennent des composés dont l'activité est comparable à celle des peptides de défense, connus chez les bactéries, les insectes, les amphibiens et les mammifères, actifs par la formation de pores dans les membranes cellulaires. Le mucus épidermique possède lui aussi la faculté de générer des canaux ioniques dans des bicouches lipidiques planes et les substances responsables de cette activité ionophore ont été mises a jour. Ainsi, pour la première fois, des protéines de masses moléculaires de 31 kDa et 27 kDa hydrophobes ont été purifiées à partir du mucus épidermique de carpe, solubilisé dans une fraction détergent (octylpolyoxyéthylène). Ces deux protéines forment des canaux transmembranaires, non voltage-dépendants et très légèrement sélectifs pour les anions (31-kDa) ou pour les cations (27-kDa). Les deux protéines sont des antibiotiques très efficaces puisqu'elles agissent à des CMI entre 0. 16 et 0. 18 microM contre les bactéries Gram + et Gram -. D'autre part, des caractérisations préliminaires ont permis de montrer que la glycoprotéine 27-kDa possède une structure secondaire majoritairement en hélice-α. Par contre, la protéine 31-kDa qui n'est pas glycosylée a une structure secondaire qui est organisée en feuillet-β. La question concernant l'origine de synthèse de ces deux protéines a été étudiée afin de déterminer s'il s'agissait d'une sécrétion épidermique ou d'une contamination bactérienne. Les faits sont que (i) les protéines sont actives contre les bactéries pathogènes revivifiées du poisson, (ii) elles ne possèdent pas d'homologue recensé dans les banques protéiques et (iii) ce phénomène existe chez d'autres poissons contenant des protéines ionophores différentes dans leurs sécrétions épidermiques. A ce jour, tout semblerait indiquer que les protéines 31-kDa soient de nouvelles protéines antibiotiques, sécrétées par le mucus épidermique de carpe.

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