Depuis quelques années le laboratoire de Biochimie Théorique étudie par modélisation moléculaire les propriétés énergétiques et structurales des protéines membranaires intégrales. La structure de ces protéines, du fait de la nature de l’environnement dans lequel elles sont baignées, est très difficile à obtenir par les techniques biophysiques classiques, RMN ou cristallographie. La trentaine de structures résolues à ce jour montre qu’elles s’organisent, dans la plupart des cas, sous forme de faisceaux d’hélices alpha.  Le processus de repliement de ces protéines en faisceau semble s’effectuer en deux étapes : 1) insertion des segments hydrophobes se repliant en hélices alpha 2) assemblage de ces segments sans réorganisation importante de la structure secondaire. L’essentiel de cette dernière phase place en contact chacune des hélices avec ses voisines appropriées et réorganise les conformations des chaînes latérales intervenant dans ces interactions.
En termes de prédiction de la structure à partir de la séquence primaire, il s’agit donc en premier lieu de repérer le long de la séquence les segments susceptibles d’être transmembranaires et de se replier en hélices alpha Cette tâche est relativement aisée à réaliser en examinant les propriétés d’hydrophobie de ces segments. La seconde étape consiste à détecter les voisins de chaque hélice. Cette étape est particulièrement difficile dès lors que le nombre d’hélices est supérieure à deux. Dans la plupart des cas elle nécessite souvent des données expérimentales. Une fois cette étape réalisée reste à prédire quels acides aminés dans chacune des hélices est en contact avec quels acides aminés dans les hélices voisines. Le laboratoire a mis au point une stratégie permettant par des explorations systématiques basées sur des calculs énergétiques de réaliser cette dernière étape. Cette approche a été appliquée dans le cas du faisceau à 7 hélices de la bactériorhodopsine. L’étude réalisée dans ce cadre a utilisé un certain nombre de données expérimentales telles que la position relative des axes des hélices et s’est révélée particulièrement fiable pour prédire les orientations relatives de chacune des hélices. Une étude est actuellement menée qui vise à s’affranchir de telles données pas toujours disponibles. Les résultats préliminaires montrent que si la position des axes des hélices diffèrent de celles des axes expérimentaux par 1.5 A, la procédure mise en œuvre place correctement 6 hélices mais échoue pour la 7ème. L’objectif de mon travail  a consisté à mettre en évidence les paramètres responsables de cet échec partiel et de proposer des améliorations éventuelles. Compte tenu de la complexité du système constitué par la bactériorhodopsine, je  me suis tourné vers un système plus simple ne comportant que deux hélices transmembranaires : la Glycophorine A.
La glycophorine est une protéine se présentant sous la forme d’un homodimère dont le rôle biologique n’est pas encore bien établi. Elle présente la particularité de se dimériser dans la membrane sans perdre sa conformation secondaire (c’est à dire qu’elle reste sous forme d’hélice alpha.  Elle se trouve en grande quantité dans les membranes des érythrocytes, ce qui a amené les chercheurs à penser qu’elle devait jouer un rôle dans l’élasticité de la membrane
Les biochimistes ont observé que la seule partie transmembranaire (de 23 acides aminés) permettait la dimérisation du monomère. La partie extra-membranaire ne joue apparemment aucun rôle particulier dans le processus de l’association des deux brins. Une étude par mutagenèse a permis de trouver un motif de dimérisation dans la séquence d’acides aminés de la protéine.
La structure de la glycophorine a été déterminée par mutagénèse et  Résonance Magnétique Nucléaire dans des micelles de SDS (Sodium Dodecyl Sulfate). La glycophorine est stable dans ces micelles et permet donc son étude d’une manière pratique en laboratoire. La partie extra-membranaire de la glycophorine n’est pas bien déterminée, car la RMN ne nous donne qu’une structure moyenne. Or la partie en dehors de la membrane n’est pas figée
bon, je n'en dirais pas plus... je vois que vous commencez déjà à dormir...
Je vous présente la bête...
vu d'en haut...
 
vu de profil...
 
 
 
 Et voilà !
Je tiens à remercier Cathy pour tout ce qu'elle a fait pour moi
pendant tout le temps où j'ai eu à travailler à ses cotés.
 
Merci Cathy !
 
Salut à tous au labo !
Salut à Ingrid et Elodie !
Salut les jumeaux : Guillaume et Raphael !
Salut à toi, Nicolas !
retour au sommaireretour à mes travaux