Thèses

18 septembre 2007 à 14h00, Bibliothèque de l'IBPC
Adrien MELQUIOND, UPR 9080, Biochimie Théorique

"Agrégation de peptides amyloïdes par des simulations numériques"

Résumé :
Les fibres amyloïdes insolubles sont impliquées dans la maladie d'Alzheimer, le diabète de type II et les encéphalopathies spongiformes.La toxicité observée dans ces maladies n'est pas seulement le fait des fibres mais également des oligomères solubles formés très tôt dans le processus de fibrillogénèse. Cependant, la caractérisation structurale de ces intermédiaires oligomériques est complexe et seules des données parcellaires sont disponibles. Face à cet obstacle, les méthodes in silico offrent une approche alternative intéressante qui peut compléter efficacement les efforts expérimentaux. La simulation numérique d'agrégats ordonnés n'est pas accessible par dynamique moléculaire tout-atome avec une représentation explicite du solvant, nous présentons donc dans cette étude une approche originale associée à un modèle d'énergie simplifié pour échantillonner l'espace conformationnel.
Cette présentation discute des simulations gros grains pour appréhender les premières étapes de l'agrégation. En utilisant la technique d'activation-relaxation et de dynamique moléculaire avec le modèle d'énergie OPEP, nous avons analysé les chemins d'agrégation pour différentes séquences amyloïdogéniques : KFFE et NFGAIL. Nos simulations mettent en évidence des assemblages en équilibre : ordonnés en croix-beta qui satisfont les données expérimentales génériques des fibres amyloïdes, des agrégats amorphes (dépourvus de beta) et des tonneaux beta. Par ailleurs, nous montrons qu'il existe un seuil critique du nombre de connexions entre les chaines au-delà duquel la propension à explorer des agrégats amorphes est favorisée. Conjointement aux aspects thermodynamiques, nous discuterons la dynamique d'assemblage de peptides amyloïdes en présence d'un inhibiteur.

26 septembre 2007 à 15 heures, Bibliothèque de l'IBPC
Christelle LOISELAY, UMR 7141, Physiologie membranaire et moléculaire du chloroplaste

"Importance des facteurs codés par le génome nucléaire pour l'expression du génome chloroplastique : l'exemple du gène chloroplastique petA chez Chlamydomonas reinhardtii"

Résumé :
L’expression des gènes chloroplastiques dépend de nombreux facteurs codés par le génome nucléaire. Chez C. reinhardtii, l’analyse de mutants a révélé deux caractéristiques majeures de ces facteurs : ils sont généralement impliqués dans les étapes post-transcriptionnelles de l’expression d’un unique gène chloroplastique. Ainsi, MCA1 et TCA1 sont deux facteurs nucléaires respectivement impliqués dans la stabilisation et la traduction de l’ARNm chloroplastique petA codant le cytochrome f. Ces deux facteurs ont été clonés : TCA1 est une protéine pionnière tandis que MCA1 est une protéine PPR (PentatricoPeptide Repeats).
L’analyse de transformants exprimant des niveaux variés de MCA1 ou TCA1 a montré que ces facteurs sont limitants pour l’expression du gène petA et qu’ils peuvent jouer un rôle régulateur.
Parallèlement, le mode d’action de MCA1 et TCA1 a été analysé in vivo en modifiant la région 5’ non traduite de petA par mutagenèse dirigée. Nous avons ainsi montré que MCA1 reconnaît une cible localisée à l’extrémité 5’ de l’ARNm et protège le transcrit d’une dégradation ribonucléolytique 5’-3’. Contrairement aux autres facteurs de stabilisation analysés jusqu’ici, MCA1 n’est pas strictement requis pour la traduction. Néanmoins, il pourrait interagir avec TCA1, dont une cible putative a été identifiée à proximité de celle de MCA1.
Enfin, j’ai identifié le mutant nucléaire crp4, affecté dans la maturation de l’extrémité 3’ de l’ARNm petA. CRP4 pourrait être un composant de la machinerie générale de maturation/dégradation des ARN chloroplastiques car il semble impliqué dans la maturation de nombreux transcrits ainsi que dans une voie de dégradation des ARN liée à la traduction.

28 septembre 2007 à 14h00, Bibliothèque de l'IBPC
Tassadite DAHMANE, UMR 7099, Physico-chimie moléculaire des membranes biologiques

"Protéines membranaires et amphipols : stabilisation, fonction, renaturation, et développement d'amphipols sulfonatés pour la RMN des solutions"

Résumé :
Les amphipols (APols) sont de petits polymères amphiphiles destinés au maintien en solu tion aqueuse des protéines membranaires (PMs). Les APols augmentent la stabilité biochimique des PMs solubilisées par rapport à celle obser vée en présence de détergent. Cet te pro prié té en fait un outil intéressant pour l’étude in vitro des PMs. Dans un premier temps, nous avons examiné l’influence de l’APol A8-35 sur la stabilité, la renaturation et la fonction des PMs. Notre travail est basé principalement sur l’étude d’une PM modèle, la bactériorhodopsine, extraite de la membrane pourpre de l'archébactérie Halobium salina rium. La renaturation des PMs con sti tue une application par ti culièrement intéressante des APols, cette étape difficile étant souvent limi tan te pour l’étude in vitro des PMs. Nous avons pu montrer que les APols per met tent la renaturation de plu sieurs PMs modèles (BR, MscL, EmrE…), et nous avons entre pris d'étendre cette approche à la renaturation de PMs d’un très grand intérêt pharmacologique, les récep teurs couplés aux pro téi nes G (RCPGs). Nous nous sommes par ailleurs intéressés au déve lop pement d’un autre domaine d’application des APols, l’étude structurale des PMs par RMN des solutions. En vue de cette applica tion, nous avons entrepris de développer une nouvelle famille d’APols, solubles à pH acide, les amphipols sulfonatés (SAPols). Nous pré sen tons les différentes molécules étudiées, ainsi que les critères nous ayant con duits à la sélection de SAPols opti mi sés pour l'étude des PMs par RMN des solutions.

9 novembre 2007 à 14h45, Amphi Marie-Curie, Institut Curie, 11 rue P&M Curie
Florence Lebaupain, UMR 7099 Physico-chimie moléculaire des membranes biologiques

"Développement de l'utilisation des tensioactifs fluorés pour la biochimie des protéines membranaires"

17 décembre 2007, à 14h30, Amphi Jean-Perrin, Laboratoire de Chimie Physique, 11 rue P&M Curie
Julie HAENTJENS, UPR 9073, Régulation de l'expression génétique chez les microorganismes

"Régulation de l'expression du gène codant la protéine ribosomique L20 chez la bactérie E.coli."

Résumé :
La protéine ribosomique L20 d'Escherichia coli est une protéine essentielle codée par le gène rplT de l'opéron IF3. Elle a deux fonctions. Elle est, tout d'abord, indispensable à l'étape précoce de l'assemblage de la sous-unité ribosomique 50S. Ensuite, elle réprime, au niveau de la traduction, directement l'expression du gène rpmI, qui se trouve juste en amont de son propre gène, et indirectement, par couplage traductionnel, celle de son propre gène. La région de l'ARNm nécessaire à ce contrôle, l'opérateur traductionnel, s'étend sur plus de 400 nucléotides. Il a été montré que la protéine L20 pouvait se fixer à deux sites de cet opérateur: un pseudon¦ud résultant d'une interaction par appariement Watson-Crick à longue distance et une structure en tige-boucle irrégulière. Les deux sites sont essentiels au contrôle. Le mécanisme de ce contrôle peut être divisé en deux étapes: la fixation de la protéine L20 à l'opérateur dans un premier temps et l'effet de cette fixation sur l'expression du gène dans un second. Nous avons montré qu'une seule molécule de protéine L20 se fixait à l'ARNm, et ce malgré la présence de deux sites de fixation. Cette stoechiométrie 1: 1 nous a conduit à proposer différents modèles dans lesquels la protéine L20 se fixe à un site puis à l'autre, ou bien à un site hybride. Concernant la deuxième étape du contrôle, nous avons montré que celui-ci était basé sur un mécanisme de compétition entre la protéine L20 et la sous-unité ribosomique 30S pour la fixation à l'ARNm, à la différence des protéines ribosomiques-répresseurs S4 et S15 qui opèrent par un mécanisme de piège de la sous-unité sur l'ARNm. Nous nous sommes également intéressés au double rôle que joue la protéine dans l'assemblage et dans le contrôle en y introduisant des mutations afin d'en étudier l'effet sur la reconnaissance de l'ARNr et son ARNm.