Interactions et assemblages entre l &-Lactalbumine et le lysozyme : mécanismes, structures et stabilité

Abstract

L assemblage des protéines est une problématique fondamentale d intérêt pour différents secteurs (alimentaire, médical, pharmaceutique, etc.). La compréhension des mécanismes à l origine des interactions initiales et des assemblages protéiques offre la possibilité de contrôler et d orienter le processus de formation ainsi que la nature et les propriétés fonctionnelles des structures supramoléculaires résultantes. L objectif de la thèse était d acquérir de nouvelles connaissances à différentes échelles d étude sur les mécanismes d assemblages protéiques et les structures supramoléculaires dans un mélange protéique binaire incluant deux protéines globulaires de charge globale opposée à pH neutre :: le lysozyme (LYS) et l &-lactalbumine (&-La). L utilisation de techniques de fluorescence a permis de caractériser l interaction moléculaire et la formation d hétérodimère entre ces deux protéines aussi bien avec les formes chargée (holo &-LA) et déplétée (apo &-LA) en calcium de l &-LA. La formation de ces hétérodimères s effectue par la mise en œuvre d interactions électrostatiques. Les propriétés d assemblage de ces hétérodimères sont différentes et intimement liées à la stabilité de l &-LA. Les hétérodimères LYS holo &-LA s assemblent en agrégats ou en structures sphériques selon la conformation de l apo &-LA. Une conformation de type molten globule de l apo &-LA en quantité équimolaire qui sont parfaitement co-localisés au sein de la microstructure. Ce travail souligne le rôle clé joué par la conformation et la flexibilité des protéines dans la formation et l orientation des assemblages entre protéines alimentaires.Understanding the mechanisms of protein-protein interactions and assemblies is of relevant interest in many research areas (food, medical, pharmaceutical) that allows a better control of overall processes and properties of resulting supramolecular structures. The aim of my thesis work was to acquire knowledges at different scales from protein assemblies at molecular level to the resulting supramolecular structures. This work was performed using a protein binary system including two oppositely charged globular protein at neutral pH : lysozyme (LYS) and &-lactalbumin (&-LA). The formation of these heterodimers was driven by eletrosatic forces. Assembly properties of these heterodimers are distinct and strongly linked to the stability of &-lactoalbumin. LYS holo &-LA &-LA heterodimers selsf-assemble into aggregates or microsphesrs according to the conformationof apo &-LA. A molten globule conformation of apo &-LA induces the formatinof microspheres. Their formation follows an original nucleationand reorganisation mechanims. These microspheres contain equimolar ratio of both proteins that are perfectly co-localised within the overal microstructure. This work highlights the key role of protein conformation and flexibility in the formation and modulation of food protein assemblies.RENNES-Agrocampus-CRD (352382323) / SudocSudocFranceF