Propriétés structurales de la cavéoline-1 et interactions à l'interface membranaire

Structural properties of caveolin-1 and interactions at the membrane interface

• Auteur / Autrice : Charlotte Le Lan
• Direction : Nadège Jamin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biophysique moléculaire
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Structure secondaire des protéines

Fluorescence

Résonance magnétique nucléaire biomoléculaire

Protéines membranaires

composition chimique

Cavéoline-1

Résumé

La cavéoline-1 (21kDa) est le composant protéique principal des cavéoles, microdomaines spécifiques des membranes plasmiques, enrichis en cholestérol et sphingolipides. Ces structures jouent un rôle dans de nombreux processus cellulaires et sont le siège de nombreux réseaux d'interactions protéine-protéine et lipide-protéine. L'objectif général de ces travaux était de contribuer à la compréhension des bases moléculaires des réseaux d'interactions impliquant la cavéoline-1 avec ses partenaires lipides et protéines, afin de mieux comprendre la structure et le rôle multifonctionnel des cavéoles. Ne disposant d'aucune donnée structurale sur aucun des composants des cavéoles pour décrire ces réseaux, nous nous sommes d'abord intéressés à la structure du marqueur principale des cavéoles, i. E. La cavéoline-1 et plus particulièrement du domaine de liaison à l'interface membranaire N-MAD ou CSD (incluant le motif CRAC) et du domaine intra-membranaire. Un des objectifs de la thèse a été l'obtention d'une grande quantité de ces domaines afin de réaliser une étude structurale par RMN. Pour cela différentes approches de synthèse chimique et biochimique, ont été mises en œuvre. L'ensemble de ce travail a permis d'obtenir des premières données structurales et d'interaction avec des lipides sur des fragments de la cavéoline-1, CSD et CRAC en présence de différents environnements mimétiques menibranaires. L'étude structurale par RMN du fragment incluant le CSD et le domaine intra-membranaire obtenue par synthèse chimique a permis d'identifier des régions structurées en hélice a (82 à 102 et 115 à 120).

Caveolin-1 (21kDa) is the main component of specific microdomain of the plasma membrane, enriched in cholesterol and sphingolipids, called caveolae. These structures play a role in many cellular processes. A protein-protein and lipid-protein interactions networks occur within these structures. The main goal of this work bas been to contribute to elucidate the molecular basis of the interactions networks between caveolin-1, lipids and proteins, in order to understand the structure and multifunctional role of caveolae. In the absence of any available structural information at the atomic level on any components of caveolae to describe these networks, our first work has been to focus on the structure of the main caveolae component, i. E caveolin-1 and more particularly the membrane attachment domain N-MAD or CSD (including CRAC motif) and the intra -membrane domain. One of our goals was to obtain a large quantity of these domains to perform an NMR study. To this aim chemical synthesis and biochemical synthesis were used. Our work has provided the fîrst structural data and interaction with lipids of caveolin-1 fragment, CSD and CRAC in various membrane mimics. NMR structural study of the synthetic fragment including CSD and the hydrophobic domain highlights two a helical regions (82 to 102 and 115 to 120).