Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Les protéines membranaires PDF full book. Access full book title Les protéines membranaires by Jonathan Khao. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Jonathan Khao Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 125
Book Description
Dans leurs membranes natives, les protéines membranaires peuvent former des assemblages multimériques impliqués dans un grande variété de processus biologiques, de la transduction du signal à la structuration d'organelles. Leur agrégation est influencée par relations qu'elles entretiennent avec la membrane. Au cours de cette thèse, j'étudie l'influence mutuelle des protéines membranaires et de leur environnement au moyen de simulations numériques. L'étude d'un un complexe peptide-détergent modèle a révélé la présence d'une compétition entre deux forces : la cohésion entre les détergents maintenant la structure micellaire, et les interactions adhésives à certaines surfaces peptidiques. L'équilibre entre ces forces conduit à une frustration du système et à l'exposition de surfaces hydrophobes au solvant, expliquant les phénomènes d'agrégations observées expérimentalement. Ces résultats montrent l'importance de la topologie des surfaces du peptide dans l'organisation du complexe. Pour caractériser l'influence de la composante protéique sur les amphiphiles, un estimateur d'entropie configurationelle des chaînes grasses a été développé. Les mesures réalisées sur 15 systèmes membranaires gros grains montrent que la capacité des protéines à apparier l'épaisseur hydrophobe membranaire à la leur est le facteur principal responsable des variations entropiques. Cependant, au delà des simples contributions de l'épaisseur hydrophobe protéique, la diversité des comportements observés dans la première couche de lipides au contact avec la protéine montre bien un rôle de la topologie dans la modulation des interactions. Les variations observées à plus longues distances semblent alors être un facteur clé dans les interactions entre protéines membranaires. Dans le cadre d'une collaboration, la description d'un membranaire par microscopie à force atomique haute vitesse a permis de caractériser le paysage énergétique des interactions entre protéines membranaires. En combinant ces résultats avec ceux obtenus par simulations de dynamiques moléculaires, des chemins basses énergies on pu être identifiés et soulignent de nouveau l'importance des lipides dans l'organisation et la dynamique des agrégats protéiques. L'ensemble de ces données permettent alors de mieux comprendre l'influence mutuelle entre les protéines et les amphiphiles constituant leur environnement et les phénomènes d'agrégation protéiques dans un contexte biologique et expérimental.
Author: North Atlantic Treaty Organization. Scientific Affairs Division Publisher: IOS Press ISBN: 9781586030087 Category : Biological transport Languages : en Pages : 290
Book Description
This text concentrates on the following specific topics: the dynamic character of lipids and proteins in biological membranes; the existence of specific domains in membranes including their visualisation; the molecular mechanisms of intracellular transport of membrane constituents and the involvement of lipid-protein interactions in these processes; protein assembly; structure and folding and transport through membranes; and the intracellular sorting and targeting of individual membrane components as well as different organelles."
Author: Jonathan Khao Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 125
Book Description
Dans leurs membranes natives, les protéines membranaires peuvent former des assemblages multimériques impliqués dans un grande variété de processus biologiques, de la transduction du signal à la structuration d'organelles. Leur agrégation est influencée par relations qu'elles entretiennent avec la membrane. Au cours de cette thèse, j'étudie l'influence mutuelle des protéines membranaires et de leur environnement au moyen de simulations numériques. L'étude d'un un complexe peptide-détergent modèle a révélé la présence d'une compétition entre deux forces : la cohésion entre les détergents maintenant la structure micellaire, et les interactions adhésives à certaines surfaces peptidiques. L'équilibre entre ces forces conduit à une frustration du système et à l'exposition de surfaces hydrophobes au solvant, expliquant les phénomènes d'agrégations observées expérimentalement. Ces résultats montrent l'importance de la topologie des surfaces du peptide dans l'organisation du complexe. Pour caractériser l'influence de la composante protéique sur les amphiphiles, un estimateur d'entropie configurationelle des chaînes grasses a été développé. Les mesures réalisées sur 15 systèmes membranaires gros grains montrent que la capacité des protéines à apparier l'épaisseur hydrophobe membranaire à la leur est le facteur principal responsable des variations entropiques. Cependant, au delà des simples contributions de l'épaisseur hydrophobe protéique, la diversité des comportements observés dans la première couche de lipides au contact avec la protéine montre bien un rôle de la topologie dans la modulation des interactions. Les variations observées à plus longues distances semblent alors être un facteur clé dans les interactions entre protéines membranaires. Dans le cadre d'une collaboration, la description d'un membranaire par microscopie à force atomique haute vitesse a permis de caractériser le paysage énergétique des interactions entre protéines membranaires. En combinant ces résultats avec ceux obtenus par simulations de dynamiques moléculaires, des chemins basses énergies on pu être identifiés et soulignent de nouveau l'importance des lipides dans l'organisation et la dynamique des agrégats protéiques. L'ensemble de ces données permettent alors de mieux comprendre l'influence mutuelle entre les protéines et les amphiphiles constituant leur environnement et les phénomènes d'agrégation protéiques dans un contexte biologique et expérimental.
Author: Kenneth M. Merz Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 1468485806 Category : Science Languages : en Pages : 596
Book Description
The interface between a living cell and the surrounding world plays a critical role in numerous complex biological processes. Sperm/egg fusion, virus/cell fusion, exocytosis, endocytosis, and ion permeation are a few examples of processes involving membranes. In recent years, powerful tools such as X-ray crystal lography, electron microscopy, nuclear magnetic resonance, and infra-red and Raman spectroscopy have been developed to characterize the structure and dy namics of biomembranes. Despite this progress, many of the factors responsible for the function of biomembranes are still not well understood. The membrane is a very complicated supramolecular liquid-crystalline structure that is largely composed of lipids, forming a bilayer, to which proteins and other biomolecules are anchored. Often, the lipid bilayer environment is pictured as a hydropho bic structureless slab providing a thermodynamic driving force to partition the amino acids of a membrane protein according to their solubility. However, much of the molecular complexity of the phospholipid bilayer environment is ignored in such a simplified view. It is likely that the atomic details of the polar head group region and the transition from the bulk water to the hydrophobic core of the membrane are important. An understanding of the factors responsible for the function of biomembranes thus requires a better characterization at the molec ular level of how proteins interact with lipid molecules, of how lipids affect protein structure and of how lipid molecules might regulate protein function.
Book Description
Les protéines membranaires occupent en moyenne 50% de la masse des membranes cellulaires. Cependant, certaines membranes spécialisées peuvent avoir de 20 à 90% de leur masse en protéines. Dans ce cadre, l'importance de l'assemblage des protéines membranaires dans des complexes cohérents, dynamiques et fonctionnels n'est plus à démontrer.Mon projet s'inscrit dans la compréhension des forces qui mènent à l'assemblage des protéines membranaires. J'utilise pour cela le modèle de l'Aquaporine Z (AqpZ) d'Escherichia coli. En premier lieu, j'ai mis en oeuvre une approche de dynamique moléculaire gros grains avec des forces de biais adaptatifs pour étudier les relations entre orientations de deux monomères d'AqpZ. Il existe, de façon surprenante, des forces se propageant à longue distance vraisemblablement par les lipides qui biaisent les orientations relatives entre les protéines.Un deuxième axe de mon travail est l'étude des enrichissements lipidiques autour de l'AqpZ native ou mutée, à différentes distances, avec l'utilisation d'une membrane complexe rendant compte de la diversité lipidique de la membrane interne d'E.coli. Dans cette analyse, la cardiolipine est enrichie à proximité de la protéine. Enfin, j'ai construit un système contenant 125 monomères d'AqpZ dans une membranes simple ou complexe, qui représentent 50% en masse en protéines. Ce système m'a permis de questionner l'évolution spontanée d'un tel système encombré, mais aussi le devenir des forces à longue distance et des lipides enrichis à la surface de la protéine dans ce contexte.
Author: Amitabha Chattopadhyay Publisher: Springer ISBN: 3319666010 Category : Science Languages : en Pages : 387
Book Description
This volume brings together information on membrane organization and dynamics from a variety of spectroscopic, microscopic and simulation approaches, spanning a broad range of time scales. The implication of such dynamic information on membrane function in health and disease is a topic of contemporary interest. The chapters cover various aspects of membrane lipid and protein dynamics, explored using a battery of experimental and theoretical approaches. The synthesis of information and knowledge gained by utilizing multiple approaches will provide the reader with a comprehensive understanding of the underlying membrane dynamics and function, which will help to develop robust dynamic models for the understanding of membrane function in healthy and diseased states. In the last few years, crystal structures of an impressive number of membrane proteins have been reported, thanks to tremendous advances in membrane protein crystallization techniques. Some of these recently solved structures belong to the G protein-coupled receptor (GPCR) family, which are particularly difficult to crystallize due to their intrinsic flexibility. Nonetheless, these static structures do not provide the necessary information to understand the function of membrane proteins in the complex membrane milieu. This volume will address the dynamic nature of membrane proteins within the membrane and will provide the reader with an up-to date overview of the theory and practical approaches that can be used. This volume will be invaluable to researchers working in a wide range of scientific areas, from biochemistry and molecular biology to biophysics and protein science. Students of these fields will also find this volume very useful. This book will also be of great use to those who are interested in the dynamic nature of biological processes.
Author: Publisher: Elsevier ISBN: 0080493769 Category : Science Languages : en Pages : 362
Book Description
This volume covers 2 major topics: Foundations and Membrane Protein Structures. - Foundations - Bioenergetic Processes - Channels and Receptors
Book Description
Les protéines membranaires intégrales jouent un rôle essentiel dans le maintien de l'intégrité cellulaire (transports d'ions et de nutriments, transduction de signal, interaction cellule-cellule). Afin de les étudier, ces protéines doivent être produites in vitro. La production classique de ces protéines membranaires intégrales dans des microorganismes présente de nombreuses difficultés liées à leur structure complexe mais aussi à des problèmes de toxicité, empêchant la production de nombre d'entre elles. En outre, pour être produites efficacement, ces protéines ont besoin d'un environnement amphiphile. Dans cette thèse, afin de pallier à ces difficultés, nous avons d'une part utilisé un système d'expression protéique acellulaire, non affecté par la physiologie des cellules vivantes. En outre, nous avons choisi de les intégrer dans des bicouches lipidiques planes reconstituées artificiellement. Dans une première partie, nous avons mis au point l'intégration d'une protéine membranaire intégrale formant un pore, l'alpha hémolysine, dans une bicouche lipidique supportée. Certaines protéines nécessitant un espace plus important de part etd'autre de la membrane, nous avons, dans une seconde partie, développé une bicouche lipidique espacée et ancrée par fusion de liposomes sur des surfaces d'or. Nous démontrons qu'il est possible d'y incorporer des protéines membranaires de type Aquaporine Z sous certaines conditions. Dans une troisième partie, dédiée à la formation de membranes biomimétiques utilisant des molécules lipidiques provenant d'Escherichia coli, nous montrons que la modification de la composition membranaire ne semble pas avoir d'incidence sur l'incorporation de protéines. Enfin, dans une dernière partie, nous avons réalisé des premiers essais d'insertion de protéines membranaires, de type alpha hémolysine, dans des bicouches suspendues afin de montrer que ces protéines produites par le système d'expression acellulaire sont fonctionnelles.
Author: Publisher: Academic Press ISBN: 0080859321 Category : Science Languages : en Pages : 461
Book Description
This is the third volume in this series covering protein translocation within and between cells. Volumes 31 and 32, Vesicular Transport, Parts A and B, treated techniques for eukaryotic cells available as of 1989. Vectorial Transport of Proteins into and across Membranes, brings together new methods and new topics as of 1991. Highlights include use of anti-idiotype antibodies, gene fusions, transcription, crosslinking, pulse-labeling, and reconstitution. - Describes contemporary approaches for studying protein transport, protein topology and organelle biogenesis - Covers methods from pre-eminent laboratories including: In vitro and in vivo investigations; Biochemical and immunological techniques; Prokaryote, chloroplast, mitochondria, peroxisome, and rough endoplasmic reticulum membranes
Author: Ksenia Guseva Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3642239889 Category : Science Languages : en Pages : 89
Book Description
With the aim of providing a deeper insight into possible mechanisms of biological self-organization, this thesis presents new approaches to describe the process of self-assembly and the impact of spatial organization on the function of membrane proteins, from a statistical physics point of view. It focuses on three important scenarios: the assembly of membrane proteins, the collective response of mechanosensitive channels and the function of the twin arginine translocation (Tat) system. Using methods from equilibrium and non-equilibrium statistical mechanics, general conclusions were drawn that demonstrate the importance of the protein-protein interactions. Namely, in the first part a general aggregation dynamics model is formulated, and used to show that fragmentation crucially affects the efficiency of the self-assembly process of proteins. In the second part, by mapping the membrane-mediated forces into a simplified many-body system, the dynamic and equilibrium behaviour of interacting mechanosensitive channels is derived, showing that protein agglomeration strongly impacts its desired function. The final part develops a model that incorporates both the agglomeration and transport function of the Tat system, thereby providing a comprehensive description of this self-organizing process.
Author: Jonathan Khao
Author: North Atlantic Treaty Organization. Scientific Affairs Division
Author: Jonathan Khao
Author: Kenneth M. Merz
Author: Marlon Sidore
Author: Amitabha Chattopadhyay
Author: 
Author: Angelique Coutable
Author: 
Author: Ksenia Guseva
Author: