STRUCTURAL AND FUNCTIONAL STUDIES OF
SARCOPLASMIC RETICULUM CA2+-ATPASE (SERCA1A).
EFFECTS OF CRYSTALLIZATION CONDITIONS
ON THE CONFORMATION OF THE CA2+-ATPASE

ETUDES STRUCTURALES ET FONCTIONNELLES
DE L'ATPASE-CA2+ DU RETICULUM SARCOPLASMIQUE (SERCA1A). EFFETS DES CONDITIONS DE CRISTALLISATION SUR LA CONFORMATION DE L'ATPASE-CA2+

Martin Picard (1)

1 SMPSD - Système membranaires, photobiologie, stress et détoxication

Sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase is a membrane protein for which several conformations have been determined by X-ray crystallography. These structures have been very useful to guide interpretation of our functional studies of the role of the A domain and of the L6-7 loop in Ca2+-ATPase. However, we have shown that crystallization conditions may sometimes induce artefactual structures. Thus, the presence of high concentrations of Ca2+ during the crystallization process may favour for the AMPPCP-bound enzyme a structure different from the average one prevailing in solution. Similarly, inhibitors generally used to stabilize Ca2+-free ATPase close the access from the lumen to its Ca2+ binding sites in «E2P like» states. We have finally documented and attempted to understand both advantages and drawbacks to the use of amphipatic polymers for stabilisation of membrane proteins in solution.

L'ATPase-Ca2+ du réticulum sarcoplasmique est une protéine membranaire dont plusieurs conformations ont été résolues par cristallographie des rayons X. Ces structures ont été précieuses pour l'interprétation de nos études fonctionnelles sur le rôle du domaine A et de la boucle L6-7 de l'ATPase. Mais nous avons montré que les conditions de cristallisation aboutissent parfois à des structures paradoxales : la présence de concentrations importantes de Ca2+ pendant la cristallisation en présence d'AMPPCP conduit l'ATPase à adopter une conformation probablement différente de sa structure moyenne en solution; de même, dans les conformations de l'ATPase proches de l'état phosphorylé «E2P», les inhibiteurs généralement utilisés pour stabiliser l'ATPase bloquent de façon artéfactuelle l'ouverture des sites Ca2+ vers la lumière du réticulum. Nous avons tenté de comprendre les avantages et inconvénients de divers polymères amphiphiles conçus pour stabiliser en solution les protéines membranaires.

Mots clés: membrane proteins; conformational changes; intrinsic fluorescence; pre-steady state enzymology; crystallography.

Mots clés: protéines membranaires; surfactants; changements de conformation; fluorescence intrinsèque; enzymologie préstationnaire; cristallographie.; cristallographie

Domaines: Biochimie [q-bio.BM]

Martin Picard. ETUDES STRUCTURALES ET FONCTIONNELLES
DE L'ATPASE-CA2+ DU RETICULUM SARCOPLASMIQUE (SERCA1A). EFFETS DES CONDITIONS DE CRISTALLISATION SUR LA CONFORMATION DE L'ATPASE-CA2+. Biochimie [q-bio.BM]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00011390⟩