Charest, Laurie-Anne
(2014).
Conservation et modulation de secteurs dynamiques fonctionnels entre ribonucléases homologues.
Mémoire.
Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 76 p.
Résumé
La flexibilité confonnationnelle entre différents ensembles structuraux est une
composante essentielle à la fonction des enzymes. Bien qu'il soit connu qu'un vaste éventail de
mouvements dynamiques favorise des événements fonctionnels chez les protéines à plusieurs
échelles de temps, il n'est pas encore démontré que des enzymes structurellement et
fonctionnellement homologues emploient les mêmes mouvements concertés de résidus pour
remplir leur fonction catalytique. Dans la présente étude, nous émettons 1 'hypothèse que des
réseaux de résidus contigus et flexibles dont les mouvements se produisent à l'échelle de temps
de la milliseconde (échelle de temps de la catalyse enzymatique) ont évolué dans le but de
promouvoir et/ou de préserver une activité catalytique optimale chez des enzymes homologues.
Pour ce faire, nous utilisons une combinaison d'expériences de dispersion de relaxation RMN
e5N-CPMG), d'analyse modelfree et de titrage RMN pour capturer et comparer le rôle de la
flexibilité confonnationnelle entre deux homologues structuraux de la famille des ribonucléases
pancréatiques : la RNase A et la protéine cationique des éosinophiles humaine (ECP, ou RNase
3). En plus de conserver les mêmes résidus catalytiques et la même structure tridimensionnelle,
les deux homologues montrent des secteurs de résidus dynamiques similaires à l'échelle de
temps de la milliseconde, suggérant que la flexibilité confonnationnelle peut être conservée
parmi des protéines structurellement analogues qui affichent néanmoins une faible identité de
séquence. Notre travail démontre également que la flexibilité confonnationnelle de ECP peut
être dynamiquement et fonctionnellement reproduite dans la structure de la RNase A, ce que
nous démontrons par la création d'une chimère hybride entre les deux protéines. Ces résultats
soutiennent l'hypothèse que la flexibilité confonnationnelle est en partie nécessaire pour la
fonction catalytique chez des enzymes homologues, soulignant en outre l'importance des secteurs
dynamiques de résidus dans l'organisation structurale des protéines.
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