Production, purification et caractérisation de la protéine Hsp 12 de Saccharomyces cerevisiae, une protéine impliquée dans la sucrosité du vin.

Abstract

La protéine Hsp12 est une protéine de choc thermique (12 kDa) exprimée par la levure Saccharomyces cerevisiae et associée à la réponse au stress. En effet, il a été montré que les transcrits du gène HSP12 sont exprimés en réponse à différents stress. De plus, la protéine Hsp12 serait responsable de la sucrosité du vin observée au cours de l’autolyse des levures lors de la vinification. Cependant, le goût sucré pourrait provenir de la protéine Hsp12 entière, ou, d’un ou plusieurs peptides issus de la protéine Hsp12. L’objectif de cette étude était d’obtenir la protéine Hsp12 native pure à partir de culture de Saccharomyces cerevisiae afin de comprendre son rôle, d’une part dans la réponse au stress chez la levure et, d’autre part dans la sucrosité du vin.Des cultures de la souche œnologique Fx10 de Saccharomyces cerevisiae ont été réalisées afin d’étudier la protéine Hsp12 native. La production de la protéine Hsp12 en réponse à différents stress a été étudiée au cours des cultures, grâce à un dosage ELISA développé lors de cette étude. Il a ainsi été mis en évidence que la protéine Hsp12 est produite en quantités significativement supérieures en réponse à des stress thermiques et osmotiques. Le stress éthanolique quant à lui entraine une diminution de la quantité de protéine Hsp12. La protéine Hsp12 native extraite à partir des cultures a été purifiée. Un procédé de purification en 3 étapes a été développé. Plusieurs résines et conditions chromatographiques ont été criblées en microplaques. La résine en mode mixte PPA HyperCel a permis d’éliminer des contaminants majeurs grâce à sa sélectivité. La chromatographie d’exclusion stérique a permis d’éliminer les contaminants restants et ainsi d’obtenir la protéine Hsp12 native avec une pureté de 99%. Différentes techniques biophysiques et calorimétriques ont permis de caractériser la protéine Hsp12 native purifiée, en présence de membranes modèles. Il a ainsi été démontré que la protéine Hsp12 est une protéine intrinsèquement non ordonnée (intrinsically disordered protein - IDP). Elle est caractérisée par l’absence de structures secondaires en solution aqueuse et par la formation d’hélices α en présence de SDS et du phospholipide PiP2. La liaison avec le PiP2 suggère un rôle dans la stabilisation de la membrane plasmique des levures. La protéine Hsp12 pourrait ainsi avoir un rôle de chaperonne de membrane. Une caractérisation organoleptique de la protéine Hsp12 native purifiée a également été réalisée. Il apparait que la protéine Hsp12 entière n’est pas responsable de la sucrosité mais plutôt un ou des peptides issus sa digestion enzymatique.