Etudes des interactions de copolymères à base de poly (méthacrylate de méthyle) avec des cellules fibroblastiques humaines

Les biomatériaux doivent posséder des propriétés liées à l'application à laquelle ils sont destinés, mais également des propriétés de surfaces leur permettant d'interagir de manière appropriée avec le système vivant. Dans le cas des implants intraoculaires, outre des propriétés optiques et mécaniques, leur surface doit permettre d'inhiber la prolifération de cellules épithéliales cristalliniennes pour empêcher l'apparition de la cataracte secondaire. L'objectif de cette étude a été de synthétiser un polymère bioactif à base de poly(méthacrylate de méthyle) porteur de groupements sulfonate et carboxylate et capable d'empêcher la prolifération de cellules afin de pouvoir être utilisé en tant qu'implant intraoculaire. Les groupements sulfonate et carboxylate par mimétisme avec des groupements ioniques présents sur les molécules naturelles sont susceptibles d'être reconnus par les protéines de liaison de la matrice extracellulaire et ainsi d'induire un contrôle de la prolifération cellulaire. La première étape a consisté à polymériser par voie radicalaire du méthacrylate de méthyle, de l'acide méthacrylique et du styrène sulfonate de sodium en faisant varier le rapport R = [COO-]/([COO] + [SO)] entre 0 et 1 dans un domaine de 15 % en groupements ioniques. L'étude de l'influence de ces polymères sur la prolifération des cellules fibroblastiques Mac Coy a montré qu'une inhibition maximale de la prolifération (70%) est obtenue pour un rapport R=0.6 ce qui indique que l'apparition des sites capables de provoquer l'inhibition de la croissance des cellules dépend de la présence simultanée des groupements carboxylate et sulfonate. Cet effet est de nature cytostatique. La variation du taux de groupements ioniques entre 5 et 25 % pour un rapport R proche de 0.55, n'a pas d'influence sur le pourcentage d'inhibition de la prolifération cellulaire qui reste égal à 70 %. Ceci suggère que l'effet inhibiteur est dû à la composition chimique de la surface exposée aux protéines d'adhérence et aux cellules et non directement au caractère hydrophile des polymères. Cette hypothèse a été confirmée par la mesure d'angles de contact en milieu aqueux mais également dans différents solvants. L'étude des interactions entre les matériaux et les cellules nous a permis de mettre en évidence le rôle important de la fibronectine qui est, en condition normale de culture (SVF), impliquée pour environ 60 % dans l'adhérence des cellules Mac Coy sur tous les supports. Un point important est que les forces d'adhérence des cellules sont plus faibles sur les polymères inhibiteurs de la prolifération cellulaire. Cette différence est essentiellement due a une accessibilité différente des sites HBRI et HBRII de la fibronectine aux récepteurs cellulaires selon le matériau sur lequel la protéine est adsorbée. En effet, les sites HBRII sont accessibles aux récepteurs cellulaires. Ces résultats ne peuvent s'expliquer que par une modification de la conformation de la fibronectine selon le matériau sur lequel la protéine s'adsorbe.PARIS13-BU Sciences (930792102) / SudocSudocFranceF

Etude des interactions entre des organismes unicellulaires marins, les dinophycées et des polymères (mise en évidence d'interactions biospécifiques entre dinoflagelles et copolymères statistiques)

PARIS13-BU Sciences (930792102) / SudocSudocFranceF

J Mol Biol.

Viral scaffolding proteins direct polymerization of major capsid protein subunits into icosahedral procapsid structures. The scaffolding protein of bacteriophage SPP1 was engineered with a C-terminal hexahistidine tag (gp11-His6) and purified. The protein is an α-helical-rich molecule with a very elongated shape as found for internal scaffolding proteins from other phages. It is a 3.3 S tetramer of 93.6 kDa at micromolar concentrations. Intersubunit cross-linking of these tetramers generated preferentially covalently bound dimers, revealing that gp11-His6 is structurally a dimer of dimers. Incubation at temperatures above 37 °C correlated with a reduction of its α-helical content and a less effective intersubunit cross-linking. Complete loss of secondary structure was observed at temperatures above 60 °C. Refolding of gp11-His6 thermally denatured at 65 °C led to reacquisition of the protein native ellipticity spectrum but the resulting population of molecules was heterogeneous. Its hydrodynamic behavior was compatible with a mix of 3.3 S elongated tetramers (not, vert, similar 90%) and a smaller fraction of 2.4 S dimers (not, vert, similar 10%). This population of gp11-His6 was competent to direct polymerization of the SPP1 major capsid protein gp13 into procapsid-like structures in a newly developed assembly assay in vitro. Although native tetramers were active in assembly, refolded gp11-His6 showed enhanced binding to gp13 revealing a more active species for interaction with the major capsid protein than native gp11-His6

PhLP3 modulates CCT-mediated actin and tubulin folding via ternary complexes with substrates.

International audienceMany ATP-dependent molecular chaperones, including Hsp70, Hsp90, and the chaperonins GroEL/Hsp60, require cofactor proteins to regulate their ATPase activities and thus folding functions in vivo. One conspicuous exception has been the eukaryotic chaperonin CCT, for which no regulator of its ATPase activity, other than non-native substrate proteins, is known. We identify the evolutionarily conserved PhLP3 (phosducin-like protein 3) as a modulator of CCT function in vitro and in vivo. PhLP3 binds CCT, spanning the cylindrical chaperonin cavity and contacting at least two subunits. When present in a ternary complex with CCT and an actin or tubulin substrate, PhLP3 significantly diminishes the chaperonin ATPase activity, and accordingly, excess PhLP3 perturbs actin or tubulin folding in vitro. Most interestingly, however, the Saccharomyces cerevisiae PhLP3 homologue is required for proper actin and tubulin function. This cellular role of PhLP3 is most apparent in a strain that also lacks prefoldin, a chaperone that facilitates CCT-mediated actin and tubulin folding. We propose that the antagonistic actions of PhLP3 and prefoldin serve to modulate CCT activity and play a key role in establishing a functional cytoskeleton in vivo

The structural basis of Arf effector specificity: the crystal structure of ARF6 in a complex with JIP4

The JNK-interacting proteins, JIP3 and JIP4, are specific effectors of the small GTP-binding protein ARF6. The interaction of ARF6–GTP with the second leucine zipper (LZII) domains of JIP3/JIP4 regulates the binding of JIPs to kinesin-1 and dynactin. Here, we report the crystal structure of ARF6–GTP bound to the JIP4-LZII at 1.9 Å resolution. The complex is a heterotetramer with dyad symmetry arranged in an ARF6–(JIP4)2–ARF6 configuration. Comparison of the ARF6–JIP4 interface with the equivalent region of ARF1 shows the structural basis of JIP4's specificity for ARF6. Using site-directed mutagenesis and surface plasmon resonance, we further show that non-conserved residues at the switch region borders are the key structural determinants of JIP4 specificity. A structure-derived model of the association of the ARF6–JIP3/JIP4 complex with membranes shows that the JIP4-LZII coiled-coil should lie along the membrane to prevent steric hindrances, resulting in only one ARF6 molecule bound. Such a heterotrimeric complex gives insights to better understand the ARF6-mediated motor switch regulatory function