Etude des cofacteurs metalliques des ribonucleotides reductases d'escherichia coli

Studies on the metallic cofactors of escherichia coli ribonucleotide reductases

• Auteur / Autrice : CATHERINE GEREZ
• Direction : Marc Fontecave
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

La ribonucleotide reductase (rnr) catalyse la synthese des desoxyribonucleotides, precurseurs de la synthese de l'adn. L'enzyme aerobie d'e. Coli est constituee de deux proteines, r1 et r2. R2 contient des cofacteurs particuliers: un radical tyrosinyle stable et un centre ferrique binucleaire non heminique. L'activite enzymatique depend de la presence du radical tyrosinyle. Recemment, un systeme multienzymatique a ete decouvert chez e. Coli, capable, en presence d'oxygene, de former ce dernier. Au cours de cette activation de la rnr, le centre metallique est reduit et reagit alors avec l'oxygene pour oxyder une tyrosine du site actif. Dans la premiere partie du travail presente, des etudes de reduction du centre ferrique de r2 montrent que plusieurs agents chimiques (dithionite/methylviologene, chrome, dithiothreitol, hydrazines, hydroxylamines) sont capables de transferer des electrons aux centres redox de r2. Deux schemas possibles de reduction sont mis en evidence, ainsi que divers criteres (potentiels redox, charge electrique, hydrophobicite) gouvernant la reactivite des reducteurs vis-a-vis de la proteine. Des etudes r. P. E. Revelent, pour la premiere fois, un intermediaire semi-reduit (feii, feiii) au cours de la reduction de r2 par le diazene ou l'hydrazine. Par ailleurs, il est montre que le dithiothreitol est capable, a ph basique, de former le radical tyrosinyle en aerobiose. Il constitue ainsi un excellent modele du systeme activateur enzymatique. Pour expliquer la reaction de formation du radical, nous proposons un mecanisme d'activation de l'oxygene par le centre metallique de r2, faisant intervenir des especes a haut degre d'oxydation du fer. La seconde partie du travail concerne la rnr anaerobie d'e. Coli, s-adenosylmethionine-dependante. Nous montrons que le potassium est absolument necessaire a l'activation de l'enzyme. Cette activation pourrait correspondre a la formation d'un radical organique, instable a l'oxygene, que nous avons pu detecter par r. P. E.