Structures cristallines de toxines

Crystalline structures of toxins

• Auteur / Autrice : Alexandrine Bilwes
• Direction : Dino Moras
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Les structures cristallines de trois toxines ont été déterminées. Les deux premières structures décrites sont celles de cardiotoxines extraites de venins de najas: la cardiotoxine V#4#I#I de naja mossambica mossanbica a la résolution de 2. 5A et la toxine gamma de naja nigricollis a 1. 55 A. La troisième toxine étudiée est une toxine exfoliante (ETA) issue de staphylococcus aureus. L'obtention des structures cristallines de deux cardiotoxines differentes, dont une à haute résolution, a permis d'effectuer une comparaison précise entre les deux ainsi qu'avec les structures en solution résolues par RMN. La rigidité du cœur de la molécule contraste avec la flexibilité des boucles. La comparaison a été étendue aux autres membres de la famille des protéines a trois doigts, telles que les neurotoxines ou les fasciculines. La présence sur une face de la molécule, d'un regroupement de chaines latérales hydrophobes borde de résidus basiques, semble être un trait caractéristique des cardiotoxines. La toxine gamma du venin de naja nigricollis s'empile dans le cristal de façon a former un trimère irrégulier, très particulier du fait de la répartition spatiale des différents types de chaines latérales. En effet, contrairement aux protéines solubles habituelles, l'oligomérisation s'est faite de façon a enfouir les chaines latérales hydrophiles et exposer celles qui sont hydrophobes. Connaissant l'affinité des cardiotoxines pour les phospholipides charges négativement, l'observation d'un tel assemblage nous a amené à proposer cette association en trimère comme un modèle d'insertion dans une membrane. La connaissance du repliement, semblable à celui des protéases A serine de type trypsine, adopte par l'exfoliatine A a permis de vérifier de façon définitive des hypothèses qui s'appuyaient sur des alignements de séquences. La visualisation du site actif suggère que l'exfoliatine doit être douée d'une activité protéolytique, bien que celle-ci n'ait pas encore ete mise en evidence. La poche de spécificité comprend l'histidine 213 (d'après la numérotation de la chymotrypsine) et suggère une spécificité de substrat en S1 pour des résidus acides