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Université René Descartes - Paris V (16/05/2012), Philippe Manivet (Dir.)
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Contribution de la modélisation moléculaire à l'étude de pathologies humaines : Application au transporteur ATP7B et au récepteur 5HT2B
Claude Hercend1

La modélisation moléculaire est un outil bioinformatique permettant l'étude de phénomènes biologiques à l'échelle atomique. Nous avons appliqué cet outil à l'étude de pathologies humaines pour lesquelles le service a une expertise reconnue : la maladie de Wilson et l'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP). Certaines mutations du gène du transporteur à cuivre ATP7B sont à l'origine de la maladie de Wilson qui se caractérise par une accumulation de cuivre dans un grand nombre de tissus. Cette maladie qui peut mettre en cause le pronostic vital des patients dispose d'un traitement relativement efficace. Pour autant, la maladie de Wilson reste une maladie dont le diagnostic et le pronostic est rendu difficile par le très grand nombre de mutations et de polymorphismes décrits. Dans ce contexte, nous avons mis au point un modèle tridimensionnel (3D) du domaine N qui est le site de liaison à l'ATP de l' ATP7B. Le site de liaison proposé a été validé expérimentalement et implique une triade d'acides aminés chargés négativement (E1152, D1167, D1171) coordonnés par un ion Mg2+. L'étude de dynamique moléculaire montre un effet stabilisateur de et propose un rôle dans la liaison au nucléotide pour une grande boucle non structurée (T1114‐A1143). Ce travail pose les bases du développement d'un outil in silico pour l'étude des mutations de l'ATP7B. La seconde partie de la thèse concerne l'étude en modélisation moléculaire de la partie N‐terminale du récepteur sérotoninergique 5‐HT2B impliqué dans l'HTAP. L' étude est basée sur la présence des polymorphismes R6G et E42G dans la région N‐terminale (Nter) du récepteur au sein d'une cohorte de 91 patients atteints d'HTAP. Ces polymorphismes sont retrouvés majoritairement chez ceux qui ont consommé des anorexigènes dont certains métabolites sont des agonistes du récepteur 5‐HT2B. L'étude fonctionnelle du récepteur a montré une augmentation du couplage (intrinsèque et agoniste‐dépendant) associé à une augmentation d'affinité pour les agonistes. Nous proposons un repliement original du Nter lui permettant d'interagir directement au niveau du site de fixation des agonistes pour empêcher l'activation du récepteur. Le modèle 3D ainsi que le rôle du Nter ont été validés par différentes expériences (mutagénèse dirigée, construction de chimères du N‐ter). Nos résultats confirment l'implication du récepteur 5‐HT2BR dans l'HTAP induite par les anorexigènes. Plus généralement, nous proposons également un rôle pour la partie N‐terminale dans le processus d'activation des récepteurs couplés aux protéines G.
1:  BioCANVAS - Biomarqueurs CArdioNeuroVASCulaires
Modélisation moléculaire

Contribution of molecular modeling to the study of human disease : Application to ATP7B transporter and receptor 5HT2B
Pas de résumé en anglais