Etude de l'activité galactolipase des lipases pancréatiques apparentées de type 2 (PLRP2)

• Auteur / Autrice : Sawsan Amara
• Direction : Frédéric Carrière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie, Spécialité biologie du développement
• Date : Soutenance le 11/03/2011
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : EIPL - Laboratoire d'Enzymologie Interfaciale et de Physiologie de la Lipolyse (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : James Sturgis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Lafont, Brigitte Gontero-meunier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Charlotte Erlansson-albertsson, Eric Marechal

Mots clés

Mots clés contrôlés

Galactolipides

Protéines morphogénétiques osseuses

Lipase pancréatique

Mots clés libres

Lipase pancréatique apparentée

Galactolipase

Galactolipide

PH-stat

Bmp

Pancreatic lipase related protein

Galactolipase

Galactolipid

PH-stat

Bmp

Résumé

La famille des lipases pancréatiques est constituée de trois sous-familles : la lipase pancréatique classique (PL) et les lipases pancréatiques apparentées de type 1 et 2 (PLRP1 et PLRP2). Contrairement à la PL, qui est active seulement sur les triglycérides, la PLRP2 possède trois types d’activités enzymatiques : lipase, phospholipase de type A1 et surtout galactolipase. Cette dernière activité est particulièrement intéressante car les galactolipides, principalement les monogalactosyldiacylglycérols (MGDG) et les digalactosyldiacylglycérols (DGDG) sont les lipides les plus abondants dans la nature. Un test continu, spécifique et fiable de dosage de l’activité galactolipase à été mis au point en utilisant la technique du pH-stat et un galactolipide synthétique à chaîne moyenne comme substrat, le MGDG en C8. Ce nouveau test de dosage nous a permis de mesurer pour la première fois des activités spécifiques importantes avec les PLRP2 humaine (HPLRP2) et du cobaye (GPLRP2) (1786±100 et 5420±85 U/mg, respectivement). Nous avons par la suite utilisé cette même technique pour étudier l’hydrolyse par les PLRP2 des galactolipides naturels à chaînes longues purifiés à partir de feuilles d’épinard. Les activités spécifiques mesurées sont du même ordre de grandeur que celles mesurées avec le MGDG en C8 mais aussi le DGDG en C8 synthétique, montrant ainsi que l’activité galactolipase n’est affectée ni par la longueur de la chaîne acyle ni par la présence d’un ou de deux résidus galactoses. Grâce à ce test nous avons pu réaliser un criblage de lipases microbiennes de différentes origines à la recherche d’activités galactolipase. Dans une deuxième partie, nous avons étudié les propriétés physico-chimiques du bis-monoacylglycérol-phopshate (BMP). Nous avons montré que non seulement ce phospholipide rare est hydrolysé par la PLRP2, mais le BMP et la PLRP2 humaine peuvent être trouvés dans la même cellule, le monocyte, suggérant un nouveau rôle physiologique pour la PLRP2.

The pancreatic lipase family consists of three sub-families : the classical pancreatic lipase (PL) and the pancreatic lipase-related proteins 1 and 2 (PLRP1 and PLRP2). On the contrary to PL, which is active only on triglycerides, the PLRP2 possesses three types of enzymatic activities: lipase activity, phospholipase A1 activity and especially galactolipase activity. This latter activity is particularly interesting because monogalactosyl-diacylglycerol (MGDG) and digalactosyldiacyl-glycerol (DGDG) are the most abundant lipids in nature. A specific, continuous and robust galactolipase assay using the pH-stat technique and a synthetic medium chain MGDG as substrate was developed, and recombinant human (rHPLRP2) and guinea pig (rGPLRP2) pancreatic lipase-related proteins 2 were tested as model enzymes. This new assay allowed us to measure for the first time high specific activities with both PLRP2 (1786±100 and 5420±85 U/mg, respectively). We then used this technique to study the hydrolysis by PLRP2 of natural long chain galactolipids purified from spinach leaves. The length of acyl chains and the nature of the galactosyl polar head of the galactolipid did not have major effects on the specific activities of PLRP2, which were found to be very high on both medium chain and long chain galactolipids. We also used the pH-stat technique and medium chain MGDG and DGDG for screening several microbial lipases for their galactolipase activity.In a separate study, we investigated the physico-chemical properties of bis-monoacylglycorol-phopshate (BMP) and found that this rare phospholipid was hydrolyzed by PLRP2. Moreover, BMP and human PLRP2 could be found in the same cell, the monocyte, suggesting a new physiological role for PLRP2.