Etude du cellulosome de Clostridium cellulolyticum et de l'un de ses composants : la cellulase CelG

• Auteur / Autrice : Laurent Gal
• Direction : Jean-Pierre Belaich
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellulose -- Biodégradation

Cellulase

Résumé

Le cellulosome de la bacterie cellulolytique clostridium cellulolyticum atcc 35319 a ete etudie. C'est un complexe de 600 kda, en moyenne, qui degrade efficacement la cellulose cristalline. Il est constitue de plusieurs proteines de masse moleculaire relative variant entre 170 et 30 kda. L'utilisation du minicipc1 biotinyle a permis de montrer qu'au moins treize d'entre elles possedaient une dockerine. Parmi celles-ci, les proteines cela, celc, cele, celf et celg, dont les genes sont clones et sequences, ont ete identifiees. Afin de rechercher de nouveaux genes cel codant pour des proteines possedant une dockerine, une marche sur le chromosome en aval de cele a ete entreprise. Elle a revele l'existence de trois nouveaux genes impliques dans la cellulolyse : cipx, celh et celj. - cipx est une proteine tres originale constituee d'un domaine de type linker et d'une cohesine. - celh et celj, tout comme celg, possedent un domaine catalytique de la famille 9 de la classification des glycosyl-hydrolases, suivi d'un domaine de type cbd de la famille iii et enfin d'une dockerine c-terminale. Pour tenter de comprendre le role joue par ce dernier type de proteines dans la cellulolyse, la caracterisation biochimique de celg a ete entreprise. Le gene celg a ete surexprime chez escherichia coli et la proteine recombinante correspondante a ete purifiee. Celg est une endoglucanase qui degrade efficacement la cmc et le glucane d'orge. Elle est egalement active sur la cellulose amorphe et degrade les cellodextrines ayant un degre de polymerisation superieur ou egal a trois. Contrairement aux autres endoglucanases caracterisees jusqu'a present chez c. Cellulolyticum, celg degrade les celluloses cristallines, et en particulier la bmcc de maniere tres efficace. Pour etudier l'influence relative de chacun des domaines de celg dans ce mecanisme, differentes constructions genetiques, permettant la synthese du domaine catalytique seul ou du domaine de type cbd fusionne derriere la glutathion-s-transferase, ont ete realisees. Dans tous les cas, les proteines recombinantes ne presentent ni activite catalytique ni proprietes d'adhesion a la cellulose. L'ensemble de ces resultats suggere qu'a la difference de la plupart des cellulases, les differents domaines constitutifs de celg ne sont pas independants. La presence d'au moins deux autres proteines homologues a celg (celh et celj) au sein du systeme cellulolytique de c. Cellulolyticum suggere que ces proteines jouent un role fondamental dans les mecanismes de degradation de la cellulose chez cet organisme.