Études biophysiques des propriétés et des interactions entre trois protéines impliquées dans la maladie d’Alzheimer : récepteur des oestrogènes α, Calmoduline et FKBP52

Biophysical studies of properties and interaction of three proteins involved in Alzheimer's disease : estrogen receptor α, calmodulin and FKBP52

• Auteur / Autrice : Mathilde Belnou
• Direction : Yves Jacquot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Moléculaire
• Date : Soutenance le 20/10/2017
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie moléculaire de Paris centre (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des biomolécules (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Michel Desmadril
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lucie Paÿloune Khemtemourian, Guy Lippens
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Rochais, Isabelle Broutin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéine amyloïde bêta

Alzheimer, Maladie d'

Interactions protéine-protéine

Mots clés libres

Calmoduline

Fibres amyloïdes

Fkbp52

Interaction protéine/protéine

Maladie d'Alzheimer

ROalpha

Interaction protein-protein

Alzheimer's disease

ROα

Résumé

Nous nous sommes intéressés à plusieurs protéines impliquées dans la maladie d’Alzheimer, notamment la protéine FKBP52, la calmoduline et le ROα. Nous nous sommes attachés à apporter quelques éléments de réponse quant à la formation d'un éventuel hétérocomplexe ROα/Ca4CaM/FKBP52. Dans une première partie, nous avons voulu étudier quelques bases moléculaires de l'interaction entre FKBP52 et la Ca4CaM, afin de mieux comprendre la pertinence biologique de cette affinité. Après avoir produit différents domaines de la protéine FKBP52 et la Ca4CaM, différentes techniques d’interaction protéine/protéine ont été utilisées. L'approche protéique de ce travail a été confortée par une approche peptidique. Elles ont permis de cibler le troisième domaine comme lieu de l’interaction. Pour la première fois, il a été totalement attribué par RMN et les sites concernés par l’interaction ont pu être discriminés. Par ailleurs, il a été montré que le premier domaine de FKBP52 pouvait interagir intermoléculairement avec ROα, par un motif en coude β de type II. Le ROα est un facteur de transcription dont l'activité dépend d'un certain nombre de coactivateurs parmi lesquels Ca4CaM. Le peptide issu de la séquence de recrutement de la calmoduline au sein du ROα (séquence 298-310) a fait l’objet au sein du groupe de nombreuses publications. Il a été montré que ce peptide possédait un caractère amyloïde. Bien qu’il n’existe aucun lien apparent entre cette caractéristique et une quelconque pathologie associée, la cinétique de formation des fibres issues de ce peptide dans différentes conditions de pH et de concentrations a été étudiée.

We are interested in several proteins involved in the Alzheimer disease, in particular the FKBP52, calmodulin and ERα. We have provided some answers concerning the formation of a possible ROα/Ca4CaM/FKBP52 heterocomplex. In a first part, we wanted to study the molecular basis of the interaction between FKBP52 and Ca4CaM, to better understand the biological relevance of this affinity. After producing different domains of the FKBP52 protein and Ca4CaM, various techniques such as ITC, SPR, fluorescence or NMR were used. The protein approach of this work was supported by a peptide based study. These approaches have made it possible to target the third domain as the place of interaction. For the first time, the TPR domain was assigned by NMR spectroscopy and the sequences involved in the interaction could be discriminated. Furthermore, it was shown that the first domain of FKBP52 could interact intermolecularly with the ROα, by a type II β-turn motif. ROα is a transcription factor whose activity depends on a number of coactivators including Ca4CaM. The peptide resulting from the recruitment sequence of calmodulin within ROα (sequence 298-310) has been the subject of numerous publications within the group. It has been shown that this peptide has an amyloid character. Although there is no apparent link between this feature and any associated pathology, the kinetics of fiber formation from this peptide under different pH and concentration conditions has been studied.