Étude des relations entre la structure et la fonction des ferredoxines clostridiales

Structure function relationships of clostridial ferredoxins

• Auteur / Autrice : Isabelle Quinkal
• Direction : Jean-Marc Moulis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Microbiologie

Clostridium pasteurianum

Ns

Ferredoxine

Ferroproteine

Relation structure fonction

Mutagenese dirigee

Centre fer soufre

Stabilite

Transfert electron

Interaction moleculaire

Clostridium pasteurianum

Ns

Ferredoxin

Ferroprotein

Structure function relationship

Site directed mutagenesis

Iron sulfur cluster

Stability

Electron transfer

Molecular interaction

Résumé

La ferredoxine 24fe-4s de clostridium pasteurianum est une petite proteine (55 acides amines) dont le role biologique consiste principalement a transferer des electrons de bas potentiel entre differentes enzymes importantes du metabolisme de c. Pasteurianum. La fonction de reservoir a electrons est assuree par les deux centres 4fe-4s relies a la chaine polypeptidique par huit cysteines. Afin d'etudier l'influence de la chaine polypeptidique sur les proprietes des clusters et les elements qui participent a la reconnaissance entre la ferredoxine et ses partenaires, des formes moleculaires ponctuellement modifiees de la proteine ont ete generees par mutagenese dirigee. Sur la quarantaine de genes mutes obtenus, moins de la moitie a mene a la synthese d'une holoferredoxine. Les autres substitutions provoquent une destabilisation estimee a au moins 3,5 kcal/mol, seuil tolere par cette proteine naturellement fragile. Les 18 ferredoxines substituees qui ont pu etre purifiees ont conserve le role physiologique d'oxydant de la pyruvate ferredoxine oxydoreductase (pfo) et reducteur de l'hydrogenase de c. Pasteurianum rempli par la forme native, ce qui est en accord avec le fait que leur potentiel de reduction n'a pas ete beaucoup perturbe par les substitutions. Neanmoins, des changements dans l'interaction entre certaines formes modifiees et ces deux enzymes permettent d'avancer l'hypothese d'un transfert vectoriel a travers la ferredoxine, susceptible d'aider cette proteine a distribuer les electrons entre ses nombreux partenaires. Dans l'ensemble, les substitutions generees influent principalement sur la stabilisation de la ferredoxine et, a un degre moindre, sur les caracteristiques spectroscopiques des clusters, alors que les proprietes fonctionnelles de la proteine ne subissent pas de fortes modifications. Ceci suggere que le controle de la fonction des ferredoxines 24fe-4s depend au moins autant du repliement correct du peptide autour des centres fe-s que de la proximite de chaines laterales particulieres