Etude d'assemblages protéiques biologiques supramoléculaires par RMN du solide

Abstract

Ma thèse a pour buts l'élucidation fonctionnelle et l'étude structurale de nanomachines biologiques en utilisant principalement la RMN du solide : (i) La protéine SesB trouvée chez Nectria haematococca, dont l'assemblage en fibrilles amyloïdes, serait impliquée dans les mécanismes de signalisation de mort cellulaire programmée. En utilisant la RMN du solide avec rotation à l’angle magique, un nouveau modèle structural de cet amyloïde a été établi pour les fibrilles amyloïdes SesB de Nectria haematococca. (ii) Des protéines appelées TasA, TapA et CalY dont l'assemblage en fibrilles amyloïdes est impliqué dans la formation et l'intégrité des biofilms bactériens chez Bacillus subtilis et Bacillus cereus. Des différences structurales ont été observées entre ces deux espèces. Bacillus subtilis et quelques mutants (mutations de gènes impliqués dans la formation de biofilms) ont été étudiés en utilisant la RMN du solide sur cellules entières pour comprendre l'impact de la délétion de ces composants sur la paroi cellulaire globale et la composition de la matrice. (iii) HET-s, l'amyloïde fonctionnelle fongique aujourd’hui très étudié, est utilisé ici comme système modèle dans une stratégie visant à utiliser les avantages combinés de la DNP, de la rotation très rapide à l’angle magique et de la dilution de spin dans le contexte d'études de biologie structurale. Il a été prouvé qu'une utilisation pertinente de ces techniques constitue une stratégie potentiellement robuste pour la caractérisation structurale des assemblages supramoléculaires pour augmenter la sensibilité des analyses par RMN. (iv) Des polymères protéiques inhabituels, en forme de ruban, appelés R-bodies (« refractile bodies » de type 51), que l'on trouve chez de nombreuses espèces bactériennes, comme Caedibacter et Pseudomonas. Une attribution complète des signaux RMN des R-bodies a été réalisée en utilisant la RMN du solide avec rotation à l’angle magique à très grande vitesse. Un modèle structurel des monomères est établi et tient compte de leur changement conformationnel en fonction du pH, ainsi que de leur capacité à relarguer des biomolécules.