Thèse soutenue

Etude expérimentale de la dynamique moléculaire des protéines : nouvelle méthode de criblages de conformations protéiques
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Auteur / Autrice : Laëtitia Bourgeat
Direction : Claire LesieurAnatoli Serghei
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biophysique
Date : Soutenance le 09/12/2020
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : Laboratoire d'électronique, optoélectronique et microsystèmes (Ecully, Rhône)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
Laboratoire : Laboratoire AMPERE (Ecully, Rhône)
Jury : Président / Présidente : Laurent Joly
Examinateurs / Examinatrices : Claire Lesieur, Anatoli Serghei, Jacques Chomilier, Chantal Prévost, Maria Barbi, Natália Correia Teixera, Yvan Rahbé
Rapporteurs / Rapporteuses : Jacques Chomilier, Chantal Prévost

Résumé

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Les protéines sont des molécules fortement étudiées à causes de leurs différents rôles dans les organismes vivants et de l’impact de leur disfonctionnement sur l’état de santé des organismes vivants. Ces dernières années, des études ont montré qu’une protéine ne possède pas une seule conformation (structure 3D) pour répondre à sa fonction, mais plusieurs. Au jour d’aujourd’hui, différentes techniques existent pour détecter et déterminer la conformation protéique, toutefois aucune technique ne permet de reconstituer l’ensemble des conformations adoptées par une protéine en criblant individuellement chacune des conformations qui le constitue. Le travail de ce mémoire est de déterminer si la combinaison du nanoconfinement et de la spectroscopie diélectrique à large bande est utilisable pour cribler différentes conformations protéiques et ainsi reconstituer l’ensemble conformationel. Le nanoconfinement est utilisé pour se rapprocher des dimensions des protéines et réduire l’hétérogénéité conformationelle qui existe au sein d’une population. La spectroscopie diélectrique à large bande caractérise une conformation protéique confinée via sa dynamique moléculaire. Mon travail de thèse a démontré que la combinaison du nanoconfinement et de la spectroscopie diélectrique à large bande pouvait être utilisée pour cribler différentes conformations protéiques en modifiant les dimensions du confinement. Différentes conformations des sous-unités B pentamériques de la toxine du choléra (CtxB5), de l’enterotoxine thermolabile (LTB5), et du lysozyme ont été observées. Les différences entre les signaux diélectriques des deux toxines révèlent des structures locales de dynamiques distinctes, alors que les différences avec le lysozyme révèlent des structures globales de dynamiques distinctes. Ces résultats ouvrent des perspectives pour diagnostiquer des impacts structuraux et/ou dynamiques liés à des mutations, dont l’implication dans le développement de maladies ou la conception de médicaments pourra être explorées dans le cadre de thérapies personnalisées