Protein refolding assisted by photo-macromolecular chaperones
Photo-renaturation de protéines par des macromolécules chaperonnes
Résumé
We wanted to design macromolecules that behave like artificial chaperones with different proteins and form which the motor will be light-stimulation. Hydrophobic interactions are proved to be a key point of the chaperone effect both in biological and artificial chaperones. We synthesized polymers with azobenzene moities that have a light-triggered amphiphily. These polymers were shown to be able to photo-associate and photo-dissociate with colloidal partners like micelles or proteins. The parameters that can modulate these associations are ionic strength, hydrophobic modification rate, nature of azobenzene moities... These polymers have exhibited some features of artificial chaperones: they destabilize a model protein like cythochrome~C, they prevent from aggregation and improve the efficiency of the renaturation process of carbonic anhydrase and of an antibody fragment overexpressed in bacteria. The refolding was monitored by following the evolution of secondary structures by circular dichroism and the evolution of the compacity of the protein by fluorescence. The polymer/protein association was studied by capillary electrophoresis and light scattering.
Nous avons cherché à concevoir des macromolécules ayant un comportement de chaperonne vis à vis de diverses protéines et notamment en fondant leur activité sur des propriétés stimulables par la lumière. Les interactions hydrophobes constituent un paramètre clé de l'effet chaperonne qui a été mis en évidence dans les chaperonnes biologiques aussi bien que dans les chaperonnes artificielles. Nous avons synthétisé des polymères à amphiphilie photo-stimulable portant des chaînes pendantes azobenzènes. Ces polymères sont capables d'association/dissociation photo-stimulables avec des particules colloïdales à coeur hydrophobe. Différents paramètres peuvent moduler ces associations comme la force ionique, le taux de modification hydrophobe, la nature du greffon... Ces polymères ont montré plusieurs propriétés caractéristiques de chaperonnes artificielles : ils déstabilisent une protéine modèle, le cytochrome C, protègent de l'agrégation et augmentent l'efficacité des procédés de renaturation de l'anhydrase carbonique et d'un fragment d'anticorps surexprimé en bactérie. L'évolution du repliement a été caractérisée par suivi des structures secondaires en dichroïsme circulaire et par suivi de la compacité des protéines en fluorescence. L'association polymère/protéine a été étudiée par électrophorèse capillaire et par diffusion de la lumière.
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