Étude cristallographique des deux cytochromes C3 tétrahémiques de Desulfovibrio africanus : structure des formes oxydées et réduites du cytochrome C3 acide, et études cristallographiques préliminaires du cytochrome C3 basique

Crystallographic studies of the tetraheme cytochromes c3 from desulfovibrio africanus structure of the oxidised and reducted forms of the acidic cytochrome c3 and dreliminary crystallographic studies of the basic cytochrome c3

• Auteur / Autrice : Sofie Charlotte Norager
• Direction : Michel Roth
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cristallographie et RMN biologiques
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Microbiologie

Cytochrome

Analyse structurale

Structure cristalline

Etat oxyde

Etat reduit

Etat intermediaire

Desulfovibrio africanus

Ns

Cytochrome c3

Cytochrome

Structural analysis

Crystalline structure

Oxidized state

Reduced state

Intermediate state

Résumé

Les cytochromes c#3 sont des proteines tetrahemiques, isolees a partir des bacteries sulfato-reductrices. Ce sont des proteines de transfert d'electron, et il est generalement admis que leur fonction est d'etre un cofacteur de l'hydrogenase. Pieulle et al. (1996) ont isole pour la premiere fois deux cytochromes c#3 tetrahemiques dans un meme organisme, la bacterie sulfato-reductrice desulfovibrio africanus. Les deux proteines sont appelees cytochrome c#3 acide et basique en raison de leurs points isoelectriques differentes. Le cytochrome c#3 acide presente une reactivite etonnamment faible avec l'hydrogenase. Les deux proteines ont ete cristallisees, mais seule la structure du cytochrome c#3 acide a pu etre resolue. Celui-ci cristallise dans le groupe d'espace i23 (a=b=c=108 a), le cytochrome c#3 basique, dans le groupe d'espace c2 (a=100. 6 a, b=46. 2 a, c=54. 8 a, ==90, =119. 4). La structure du cytochrome c#3 acide a ete resolue par la methode mad et affinee a 1. 6 a de resolution (r=19. 8%, r#f#r#e#e=22. 8%). Cette structure montre des differences caracteristiques par rapport aux autres structures de cytochromes c#3. La proteine possede ainsi un n-terminal cyclique et on observe des changements dans l'orientation des histidines par rapport au plan des hemes. La faible reactivite avec l'hydrogenase s'explique par l'absence de residus lysine en surface autour de l'heme iv. De plus, dans les cristaux, la proteine montre la fixation d'atomes de zinc et d'arsenic a l'interface entre molecules voisines. Les cristaux obtenus avec le proteine oxydee ont ete reduits par le dithionite, et la structure de la proteine reduite a pu etre affinee a 1. 9 a de resolution (r=19. 8%, r#f#r#e#e=24. 5%). De plus, la structure d'un etat d'oxydation intermediaire a ete affinee a 1. 6 a de resolution (r=18. 1%, r#f#r#e#e=20. 9%). Les changements de conformation de la structure reduite par rapport a la structure oxydee, sont faibles. Il s'agit de mouvements individuels de chaines laterales de quelques residus et de quelques molecules d'eau, et de mouvements de deux domaines. L'un de ces domaines fait partie de l'helice principale, l'autre domaine appartient a une boucle particuliere a la structure du cytochrome c#3 acide.