Caractérisation fonctionnelle de la ferrédoxine I de Rhodobacter capsulatus : identification et caractérisation d'une sixième ferrédoxine

Functional characterization of ferredoxin 1 from rhodobacter capsulatus. Identification and characterization of a sixth ferredoxin

• Auteur / Autrice : Isabelle Naud
• Direction : Yves Jouanneau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Microbiologie

Rhodobacter capsulatus

Ns

Ferredoxine

Relation structure fonction

Centre fer soufre

Nitrogenase

Fe

Fixation azote

Interaction moleculaire

Purification

Sequence aminoacide

Structure 3 dimensions

Gene fdxn

Rhodobacter capsulatus

Ns

Ferredoxin

Structure function relationship

Iron sulfur cluster

Nitrogenase

Fe

Nitrogen fixation

Molecular interaction

Purification

Aminoacid sequence

Three dimensional structure

Résumé

La ferredoxine 1 (fd1) de rhodobacter capsulatus est une ferredoxine a deux centres 4fe-4s. On la considere comme le transporteur physiologique d'electrons a la nitrogenase. Pour caracteriser fonctionnellement fd1, nous avons etudie un mutant fd1- dans lequel son gene fdxn est inactive par insertion d'un interposon: fd1 n'est pas essentielle a la fixation d'azote. L'activite nitrogenase est dix a vingt fois inferieure a celle du parent sauvage ; les deux composants de la nitrogenase sont quatre a cinq fois moins synthetises. Le gene fdxn reintroduit permet une complementation totale en trans de la souche fd1-. Par ailleurs, la souche fd1- produit deux a trois fois plus de ferredoxine 5. Par mutagenese dirigee, trois genes mutants du gene fdxn ont ete generes. Ils ont ete exprimes dans escherichia coli et dans la souche fd1- de rhodobacter capsulatus. Dans ce dernier cas, le systeme d'expression a permis d'analyser in vivo la competence des proteines mutantes. Celles-ci se sont revelees peu differentes de fd1 sauvage. Apres purification, nous avons caracterise les ferredoxines mutantes: l'environnement de leurs centres 4fe-4s n'est quasiment pas modifie. Leur capacite d'interaction in vitro avec la nitrogenase a ete mesuree par des tests enzymatiques et des pontages chimiques. L'aspartate 36 de fd1 jouerait un role crucial dans la reconnaissance entre les deux partenaires redox. Un modele tridimensionnel de fd1 a ete elabore par modelisation graphique. Au cours de la purification des fd1 mutantes, une nouvelle ferredoxine a ete isolee de rhodobacter capsulatus (fd6). Elle est constituee de 106 acides amines et contient un centre 2fe-2s. Elle est tres proche de la ferredoxine de caulobacter crescentus et de la putidaredoxine de pseudomonas putida ; sa synthese ne semble pas regulee par le substrat azote