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Transfert d'information chimique par complémentarité moléculaire

Une première étape vers la genèse d'abzymes à activité béta-lactamase par reconnaissance anticorps-enzyme

Type de document : Thèse
Langue : français

Numéro national de thèse : 1997COMP1004

Responsabilité(s) :


Responsabilité(s) secondaire (s) :

Université de soutenance :


Lieu d'édition : [S.l.]
Editeur : [s.n.]
Année de publication : 1997

Description physique : 142 p.

Discipline : Génie enzymatique, bioconversion et microbiologie

Sujets :


Résumé :

  • Le transfert d'information entre deux protéines constitue une approche importante pour définir les relations structure/fonction des protéines et/ou des enzymes, pour mieux comprendre leur évolution et celle des activités catalytiques mais également pour permettre l'élaboration de biocatalyseurs possédant de nouvelles spécificités. Dans cette perspective, nous avons utilisé le système immunitaire afin de transférer à un anticorps l'information portée par un élément chimique composant le site actif d'une enzyme. Deux modèles protéiques ont été choisis : la béta-lactamase I de Bacillus cereus modifiée chimiquement et la béta-lactamase II de Bacillus cereus (métalloprotéine possédant deux atomes de zinc). Parmi les nombreuses immunoglobulines obtenues, l'anticorps monoclonal 5E7, généré lors de l'immunisation de souris par la béta lactamase Il, présente un intérêt tout particulier. Les études chromatographiques d'affinité sur ions métalliques immobilisés (IMAC) ont montré qu'il était capable de fixer au sein d'un même site, l'ion métallique Zn2+ en solution ou chélaté à la colonne d'IDA. Le calcul des paramètres cinétiques de l'enzyme en présence de cet anticorps semble quant à lui montrer que la reconnaissance de la béta-lactamase II par 5E7 se fait, non pas au zinc catalytique puisque l'activité enzymatique est conservée, mais certainement au second site métal de la protéine. En effet, seule l'hydrolyse d'une céphalosporine, le PADAC, pour qui les deux atomes de zinc interviennent dans la catalyse, paraît modifiée ; l'hydrolyse de la benzylpéniciline nécessitant la seule présence du zinc du site actif reste inchangée. Un transfert d'information relatif à un site métal entre une protéine et un anticorps a donc été obtenu. Il paraît maintenant intéressant d'étudier la structure même du site de reconnaissance 5E7-béta-lactamase II afin de caractériser davantage les propriétés de cet anticorps.
  • The strategy using chemical transfer of information between two proteins is of importance and raises new possibilities in future studies of enzyme structure, a function relation-ship and production of new catalytic activities. ln our approach, we have combined the chemistry and the immune response to transfer the chemical information introduced in the enzyme catalytic site to an antibody. Two proteins have been selected : the chemical modified beta-lactamase 1 to Bacillus cereus and the beta-lactamase Il to Bacillus cereus (metalloprotein containing two zinc atoms). Among ali immunoglobulins obtained, the 5E7 monoclonal antibody presents a particular interest. The immobilized metal ion affinity chromatography shows that 5E7 can bind Zn2+ ions either free in solution or chelated to the IDA column. The measurement of enzyme kinetic parameters in the presence of the antibody shows that recognition of beta-lactamase Il by 5E7 takes place within the second metal site of the protein. Although, the beta-!actamase Il is not inhibited, the hydrolysis of a cephalosporin, PADAC for which both zinc atoms are essential for catalysis, is modified. Only one zinc atom is involved in hydrolysis of benzylpenicillin with the native enzyme; the presence of 5E7 does not modify the course of the reaction. We have obtained an information transfer from the metal site protein to an antibody. It will be now interesting to determinate the structure of the 5E7 recognition site and to study the properties of this antibody.

Note(s) :

  • 113 ref.
  • Thèse de doctorat

Autre(s) titre(s) :

  • Chemical information transfer by molecular complementarity : A first stage towards abzymes with a beta-lactamase activity

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