Cristallogenese de macromolecules biologiques en vue d'etudes structurales : application a des molecules modeles et aux composants de systemes d'aminoacylation des arnt

• Auteur / Autrice : Claude Sauter
• Direction : Richard Giegé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Strasbourg 1

Résumé

Ce travail de these a ete l'occasion d'aborder plusieurs facettes de la cristallogenese biologique, discipline dont la vocation est de mieux comprendre l'impact de differents parametres physico-chimiques sur la cristallisation des macromolecules biologiques. Une premiere partie concernait l'aspartyl-arnt synthetase de levure. Une forme raccourcie de cette proteine a ete purifiee a homogeneite. L'etude de son comportement en solution par l'etablissement d'un diagramme de phase a permis d'identifier des conditions optimales de croissance de deux formes cristallines. L'analyse de ces cristaux par diffraction aux rayons x a conduit a la determination de la structure de cette enzyme a une resolution de 2,3 a un second aspect concernait l'usage d'additifs de cristallisation afin d'ameliorer la qualite des cristaux. L'effet d'une soixantaine de composes a ete analyse sur la cristallisation de deux lysozymes, de la thaumatine et l'asprs de thermus thermophilus, ce qui a conduit a mieux definir les concentrations auxquelles ces additifs devraient etre employes. Des polymines naturelles et synthetiques ont egalement ete utilisees pour augmenter de facon significative la limite de diffraction de cristaux d'arnt p h e de levure. Un dernier point s'attachait a ameliorer la perfection cristalline en diminuant la convection dans le milieu de cristallisation, soit par l'emploi de gel, soit par cristallisation en microgravite. Un premier travail a permis de demontrer par differentes techniques de diffraction (topographie x et mesure de mosaicite des cristaux) l'effet benefique d'un gel d'agarose sur la qualite des cristaux de thaumatine, de lysozyme de dinde, d'asprs de t. Thermophilus et du virus du rabougrissement buissonneux de la tomate. Un deuxieme travail, realise lors d'une mission scientifique a bord de la navette spatiale nous a permis de tester l'effet conjoint du gel et de la microgravite sur la thaumatine. Ces etudes comparatives montrent que la croissance en gel, tout comme en microgravite, ameliore les donnees de diffraction et la mosaicite des cristaux. Des espaces complets de diffraction ont ete collectes a partir de cristaux obtenus en microgravite, permettant le calcul de cartes de densite electronique a resolution atomique (< 1 a) pour la thaumatine et le lysozyme de poule.