Caracterisation genetique et physiologique des hexokinases des levures schizosaccharomyces pombe et yarrowia lipolytica et analyse physiologique de leur expression chez la levure saccharomyces cerevisiae

par Thomas Petit

Thèse de doctorat en Biologie et génétique moléculaires et cellulaires. Biotechnologie

Sous la direction de CARLOS GANCEDO.

Soutenue en 1998

à Toulouse, INSA .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La phosphorylation du glucose chez la levure saccharomyces cerevisiae est catalysee par deux hexokinases et une glucokinase. Les hexokinases, et plus particulierement l'hexokinase 2, ont ete impliquees dans deux mecanismes de controle du metabolisme : controle du flux glycolytique et controle de l'expression de certains genes soumis a la repression catabolique. L'objectif de ce travail consistait d'une part a determiner l'importance de la relation hexokinase-trehalose 6-phosphate (t6p) dans le controle du flux de la glycolyse chez s. Cerevisiae et d'autre part a etudier le mecanisme impliquant les hexokinases dans la repression catabolique. Pour aborder ces problemes, nous avons choisi d'exprimer chez s. Cerevisiae, les hexokinases des levures schizosaccharomyces pombe et yarrowia lipolytica qui sont differemment inhibees par le t6p. Chez la levure s. Pombe, il existe deux enzymes capables de phosphoryler le glucose et le fructose. L'hexokinase 2 presente des caracteristiques cinetiques similaires a celles des hexokinases conventionnelles mais son activite enzymatique n'est pas inhibee par le t6p. L'hexokinase 1, dont l'activite est minoritaire chez s. Pombe, est inhibee par le t6p (ki = 2,1 mm) mais possede des proprietes cinetiques sur le glucose qui la distinguent des autres hexokinases, puisque elle presente une faible affinite pour le glucose (km = 10 mm). Le residu serine en position 213 dans la sequence de l'hexokinase 1 est en partie responsable de la faible affinite de cette enzyme pour le glucose. L'analyse physiologique d'un mutant double hexokinase indique que s. Pombe ne possede que deux hexokinase et aucune glucokinase mais revele la presence chez s. Pombe d'une glucose deshydrogenase a ete observee mais son importance physiologique reste encore inconnue. Chez la levure y. Lipolytica, l'hexokinase semble etre unique et son activite est minoritaire par rapport a celle de la glucokinase. Les parametres cinetiques de l'enzyme sont ceux d'une hexokinase classique, mais l'activite est tres fortement inhibee par le t6p (ki = 3,6 m). A la difference des sequences des hexokinases de levure rencontrees dans la litterature, le gene hxk1 codant pour l'hexokinase de y. Lipolytica contient un intron. Les hexokinases de ces deux levures ont ete exprimees chez un mutant hexokinase-glucokinase de s. Cerevisiae. Nos resultats montrent que l'inhibition des hexokinases par le t6p est importante du point de vue physiologique mais qu'il doit exister aussi d'autres elements capables de reguler les premieres etapes du metabolisme du glucose chez la levure s. Cerevisiae. Dans une seconde partie, nous analysons le mode d'action des hexokinases dans la repression catabolique par le glucose. Nos resultats montrent que l'activite de phosphorylation ainsi que la structure de l'hexokinase sont d'importants facteurs controlant la repression catabolique chez la levure s. Cerevisiae, alors que chez la levure s. Pombe, nous montrons que seule l'activite de phosphorylation du glucose semble jouer un role dans ce mecanisme.

  • Titre traduit

    Genetical and physiological characterization of hexokinases from the yeastsschizosaccharomyces pombe and yarrowia lipolytica and physiological analysis of their expression in the yeast saccharomyces cerevisiae


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  • Détails : 163 P.
  • Annexes : 209 REF.

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  • Cote : 1998/471/PET

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  • Cote : 1998ISAT0016
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