Cinétique enzymatique bidimensionnelle : application à l'étude de deux oxydoréductases incorporées dans une bicouche de cosubstrat

par Pascale Thomas

Thèse de doctorat en Génie enzymatique, bioconversion et microbiologie

Sous la direction de Christian Bourdillon.


  • Résumé

    Les membranes biologiques sont des édifices très structurés qu'il est difficile d'étudier in vivo. D'où la nécessité de fabriquer des systèmes modèles simplifiés. Les électrochimistes ont exploité depuis quelques années la propriété d'auto-organisation spontanée des molécules amphiphiles. Le système d'étude utilisé pour ce travail est composé de deux monocouches auto assemblées successivement à la surface d'une électrode d'or plane. La première monocouche d'octadécyltrichlorosilane (OTS) est fixée de façon covalente à l'or et est parsemée de petits trous (pinholes). La deuxième monocouche électroactive s'étend à la surface de l'OTS. Les molécules y sont mobiles latéralement en deux dimensions et viennent transférer leurs électrons au niveau des pinholes. Une oxydoréductase peut être insérée dans la bicouche amphipatique. L'enzyme, lors de son cycle catalytique, réagit avec le médiateur rédox de la monocouche externe électroactive. Ce médiateur peut alors être régénéré en transférant ses électrons au niveau des pinholes. Le courant catalytique enregistré résulte du couplage cinétique entre les réactions enzymatique et électrochimique. Le potentiel appliqué à l'électrode permet de contrôler la composition rédox de la monocouche électroactive. Ce paramètre peut être utilisé pour faire varier la concentration surfacique du médiateur, également cosubstrat de l'enzyme. Nous pouvons ainsi étudier la cinétique enzymatique bidimensionnelle. Nous avons dans un premier temps inséré le glucose oxydase d'Aspergillus niger dans une bicouche d'octadécylferrocène (C18Fc+), et dans un deuxième temps l'hydrogénase de Désulfovibrio desulfuricans Norway dans une bicouche d'octadécylméthylviologène (C18MV++) seul ou dans une bicouche mixte de C18MV++ et d'un phospholipide, le DMPC. Nous montrons que cette technique permet de déterminer les paramètres cinétiques mais qu'elle connait quelques difficultés dans notre cas. L'instabilité des assemblages de C18Fc+, l'agrégation du C18MV++ sous forme réduite ou encore la grande sensibilité de l'hydrogénase vis à vis de l'oxygène sont autant de facteurs qui viennent perturber notre étude.

  • Titre traduit

    Bidimensional enzymatic kinetic : application to the study of two oxidoreductases incorporated in a cosubstrate bilayer


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Informations

  • Détails : 1 vol. (141 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 140 réf.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1994 THO 743
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