Mecanismes d'inhibition et de regulation des proteases par les serpines : repliement et stabilite conformationnelle du complexe covalent forme entre l'elastase pancreatique porcine et l'alpha 1 antiprotease
Institution:
Paris 11Disciplines:
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Abstract FR:
Le processus d'inhibition par les serpines implique un rearrangement structural de l'inhibiteur. Les modifications structurales sont induites par la proteolyse de la boucle reactive. Cette boucle est etendue (14 acides amines) et mobile. Ce travail porte sur l'etude de la stabilite du complexe covalent forme entre l'elastase pancreatique et l'alpha-1-antiprotease humaine. Nous avons voulu comprendre la fonction d'une boucle reactive etendue, ainsi que le role de la liaison covalente dans la stabilite du complexe. L'etude des proteines libres et complexees, par des methodes physico-chimiques, a montre que la denaturation du complexe covalent est reversible et differe de celle des molecules libres, mettant en evidence des proprietes intrinseques de stabilite conformes au role fonctionnel mis en evidence pour les complexes protease-serpine. Par ailleurs, afin de localiser les regions de l'inhibiteur impliquees dans ces modifications, nous avons analyse le processus de la thermo-denaturation de ce complexe a l'aide d'anticorps monoclonaux. Deux types d'anticorps monoclonaux ont ete isoles et utilises: l'un reconnaissant une region presente dans les trois formes d'inhibiteur (natif, complexe et proteolyse) et l'autre un epitope different proche du feuillet a, specifique des formes native et complexee. La region conservee des deux tryptophanes est destabilisee lorsque l'inhibiteur est complexe, alors que celle du feuillet a est stabilisee: l'insertion partielle de la boucle reactive provoque un mouvement concerte de la molecule impliquant la reorganisation structurale du feuillet a et de la region des deux tryptophanes. La contribution de la liaison covalente dans l'insertion complete de la boucle reactive dans le feuillet a a ete evaluee par l'etude du complexe non covalent avec l'anhydro-elastase. Nous avons demontre que la region reconnue par l'un des anticorps (celle des tryptophanes) presentait la meme stabilite que celle de la proteine fonctionnelle. Par contre, la region proche du feuillet a presente une stabilite inferieure a celle du complexe covalent. Ces donnees suggerent que sans la liaison covalente la reorganisation structurale complete de l'inhibiteur ne pourrait se faire: cette liaison apporterait l'energie necessaire aux mouvements intramoleculaires qui permettent l'insertion de la boucle reactive dans le feuillet a, completant ainsi le processus de stabilisation