Date : 1992
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Résumé / Abstract : La comprehension des processus de repliement, de stabilite et de solubilite des proteines est d'importance fondamentale en biologie moleculaire, ainsi que le developpement des techniques d'ingenierie des proteines. Les interactions proteine-solvant jouent un role important dans ces processus, et pour leur etude nous avons choisi comme modele des proteines qui fonctionnent dans des environnements extremes. La malate deshydrogenase de haloarcula marismortui (hmdh) est un enzyme qui n'est stable, soluble et active que dans des conditions extremes de salinite, semblables a son environnement physiologique (3-4m kcl). Elle a ete etudiee de facon intense, et un modele de stabilisation a ete propose en termes d'interactions avec le solvant en fonction des conditions (zaccai g. Et al, j. Mol. Biol., 208, 491-500, 1989). Dans cette these, nous avons pris le modele de stabilisation comme hypothese de depart et etudie la hmdh dans des solutions contenant du d#2o (#2h#2o) et differents sels. De tels solvants ont des effets interessants sur les interactions proteine-solvant, tels que l'effet hydrophobe, les interactions d'hydratation et les interactions avec le sel. Les proprietes physiques et chimiques des solutions de sels en d#2o et h#2o ont ete caracterisees, d'abord par diffusion de neutrons et par densimetrie de haute precision et reliees aux differences connues entre les proprietes de d#2o et de h#2o pures. Ensuite les interactions de la proteine avec son solvant ont ete caracterisees par les memes methodes, dans les differents solvants, et les resultats relies aux mesures biochimiques d'activite et de stabilite dans les memes conditions. La proteine a ete soit purifiee a partir de h. Marismortui, soit exprimee dans e. Coli et renaturee. Les resultats de cette etude confortent le modele de stabilisation des proteines halophiles. La stabilisation repose de facon predominante sur les contributions de liaisons d'hydratation et de l'effet hydrophobe variant en fonction de l'environnement. La hmdh se place bien sur un schema general propose par d'autres auteurs pour la stabilisation des proteines solubles, montrant une stabilite dans un domaine limite de temperatures et la denaturation a la fois a haute et basse temperature. Cependant, pour la plupart des proteines, seule une zone restreinte de ce schema peut etre observee, en absence de fortes conditions denaturantes. Il a ete montre que ce n'est pas le cas de la hmdh; par des choix adequats de solvants, il est possible d'explorer un grand domaine du schema de stabilisation, faisant de ce modele un systeme particulierement adapte pour les etudes de repliement. Les resultats dans les differentes solutions ont ete utilises pour explorer des conditions de cristallisation de la proteine. Des resultats biophysiques publies precedemment sur la hmdh ont aussi ete reanalyses a la lumiere des resultats de cette etude et d'autres travaux recents sur la sequence de la sous-unite de l'enzyme, et un nouveau modele de la proteine est presente qui la montre tetramerique