Dynamique de polymerisation de la tubuline et de depolymerisation des microtubules in vitro

Misrotubule dynamics. An in vitro study

• Auteur / Autrice : Ronald Melki
• Direction : Paul Cohen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

In vitro, a l'etat stationnaire, les microtubules individuels subissent des phases de depolymerisation intenses suivies de phases de polymerisation. Ce comportement du microtubule est dit dynamiquement instable. Nous avons cherche et trouve des conditions experimentales qui nous ont permis de visualiser l'instabilite dynamique sur une population de microtubules. Cette instabilite dynamique se manifeste par des cinetiques de polymerisation oscillatoires qui sont mathematiquement modelisables en utilisant le modele de transition de phase, auparavant propose par notre laboratoire. Nous avons ensuite montre que l'etape limitante necesaire au maintien des oscillations est la reaction de regeneration de la tubuline-gtp a partir de tubuline-gdp, et que la valeur de la constante de vitesse de cette reaction est egale a 0,02 par seconde, qui est la valeur exacte exigee dans les modelisations mathematiques pour obtenir des oscillations dont la periode est de 80 secondes et dont seule l'amplitude s'attenue. Cet essai peut constituer un test in vitro de l'etat dynamique des microtubules dans des conditions de milieu donne. Nous avons aussi montre que l'hydrolyse du gtp sur les microtubules, se deroule en deux etapes, et avons caracterise l'intermediaire cinetique microtubule-gdp-pi, qui est stable. Nous en concluons que, la dissociation du phosphate inorganique apres l'hydrolyse du gtp est l'etape cruciale qui constitue un commutateur conformationnel entre un etat de grande stabilite: microtubule-gdp-pi et un etat de grande instabilite: microtubule-gdp et avons propose un modele ou la tubuline est dans une conformation droite ou courbe selon que le pi clive lors de l'hydrolyse du gtp, est ou n'est pas au site nucleotidique e (echangeable) de la tubuline