Etude des relations structure-dynamique-fonction au sein de l`acetylcholinesterase - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2006

Structure-dynamics-function relationships in acetylcholinesterase

Etude des relations structure-dynamique-fonction au sein de l`acetylcholinesterase

Résumé

Acetylcholinesterase is a very rapid enzyme, essential in the process of nerve impulse transmission at cholinergic synapses. It is the target of all currently approved anti-Alzheimer drugs and further progress in the modulation of its activity requires structural as well as dynamical information. Here we report three experimental approaches that allowed to gain structural insight into the dynamics of acetylcholinesterase. First, the structure of its complex with a putative secondgeneration anti-Alzheimer drug is presented. Next, a steady-state approach for determining atomic-resolution structures of enzyme/substrate complexes is detailed, which permitted to structurally follow the traffic of substrates within the active site of the acetylcholinesterase. Lastly, a new kinetic-crystallography strategy is described, in which UV-laser induced cleavage of a photolabile precursor of the enzymatic product is combined with temperaturecontrolled X-ray crystallography, in order to enable the molecular motions necessary for the expulsion of photolysis products to occur. Taken together, the results described herein permit a detailed description of the traffic of substrates and products within acetylcholinesterase, and provide insights into its conformational energy landscape.
L'acétylcholinestérase est une enzyme très rapide, essentielle à la neurotransmission cholinergique. Elle est la cible de toutes les molécules actuellement utilisées dans le traitement de la maladie d'Alzheimer, et les progrès à venir dans la modulation de son activité réclament une connaissance plus fine de sa structure et de sa dynamique. Dans cette thèse, nous décrivons trois approches expérimentales ayant permis d'obtenir des informations structurales sur la dynamique de l'acétylcholinestérase. Nous rapportons, dans un premier temps, la structure de cette enzyme en complexe avec un putatif médicament anti-Alzheimer de seconde génération. Nous décrivons, par ailleurs, une approche de mise à l'équilibre réactionnel de complexes enzyme/substrat cristallins, grâce à laquelle le trafic des substrats au sein de l'acétylcholinestérase a pu être suivi structuralement. Nous présentons, enfin, le développement d'une stratégie nouvelle en cristallographie cinétique des protéines, basée sur l'utilisation d'un précurseur photosensible du produit de réaction enzymatique, sa photolyse in-crystallo par le biais d'un laser, et l'application subséquente de profils de température adéquats afin de permettre la survenue des mouvements moléculaires nécessaires à l'expulsion des produits de photolyse. Prises conjointement, les différents résultats de cette thèse permettent une description détaillée du trafic des substrats et produits au sein de l'acétylcholinestérase, et fournissent un aperçu structural de son paysage conformationnel.
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Dates et versions

tel-00263679 , version 1 (12-03-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00263679 , version 1

Citer

Jacques-Philippe Colletier. Etude des relations structure-dynamique-fonction au sein de l`acetylcholinesterase. Biochimie [q-bio.BM]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00263679⟩
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