Peptides modeles du filtre selectif du canal sodique voltage-dependant

par Pascal Cosette

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Hervé Duclohier.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Le canal sodique voltage-dependant appartient a la super-famille des canaux ioniques voltage-dependants c'est-a-dire ceux dont l'etat ouvert ou ferme est regule principalement par la difference de potentiel de membrane. Cette proteine transmembranaire joue un role essentiel dans l'initiation et la propagation de potentiels d'action le long des membranes des cellules excitables, nerveuses ou musculaires. Sa structure primaire (environ 2000 acides amines) permet de predire quatre domaines homologues, eux-memes composes de 6 segments transmembranaires potentiels (s1 a s6). Dans sa configuration ouverte, les regions entre les segments s5 et s6 -regions p- delimiteraient le pore et gouverneraient au moins partiellement la selectivite ionique du canal. Afin de preciser la participation fonctionnelle et d'apprehender la conformation de ces regions p (qui reste sujet a debat), nous avons prepare quatre peptides synthetiques dont les sequences correspondent a celles des regions p du canal sodique de l'anguille electrique, afin de conduire des etudes de dichroisme circulaire, de reconstitution membranaire et de modelisation moleculaire. En presence de vesicules de phospholipides, ces peptides presentent une structure secondaire majoritairement en feuillet. Ceci est partiellement confirme par les simulations de dynamique moleculaire entreprises sur le peptide p2, qui de plus, suggerent un motif de quatre residus pour la sequence du coude entre les deux brins-. Lors d'experiences d'incorporation dans des bicouches lipidiques planes, les courants unitaires mesures demontrent la capacite de ces peptides a former des agregats conducteurs reproductibles dans un systeme membranaire. Les rapports de permeabilite determines dans des conditions ioniques asymetriques suggerent une contribution differenciee des quatre domaines homologues dans la selectivite du canal. Les controles effectues avec un peptide aleatoire demontrent la specificite de notre approche peptidique. La reconnaissance moleculaire entre ces peptides mimant les regions p, aussi mise en evidence par ailleurs par des mesures de fluorescence, laissent penser que ces regions pourraient participer au repliement membranaire du canal.

Titre traduit

Peptide dissection of the selectivity filter of the voltage-gated sodium channel

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