Thèse soutenue

Chemin réactionnel des hydrogénases aux cytochromes multihémiques de "Desulfovibrio" et caractérisation de nouvelles hydrogénases bactériennes

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Auteur / Autrice : Marianne (1974-.... Brugna
Direction : Marie-Thérèse Giudici-Orticoni
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Mots clés

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Résumé

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Les bacteries sulfato-reductrices, microorganismes anaerobies, utilisent le sulfate comme accepteur d'electron pour l'oxydation de composes organiques ou inorganiques. Desulfovibrio vulgaris hildenborough possede dans son periplasme une hydrogenase a fer soluble et deux cytochromes de type c 3 de bas potentiel : le cytochrome c 3 (mr 13000) tetrahemique et l'hmc qui contient 16 hemes et plusieurs domaines de type c 3 (mr 13000). La presence de plusieurs cytochromes de ce type dans une meme cellule pose le probleme de leur role et de leur specificite dans le metabolisme de la bacterie. Nous nous sommes attaches, dans un premier temps, a decrire le complexe hydrogenase a fer-cytochrome c 3 (mr 13000) de dvh par des etudes de cinetique, resonance plasmonique de surface, microcalorimetrie et pontage covalent afin d'en determiner certaines caracteristiques. Puis, nous avons montre la tres faible reactivite de l'hmc vis-a-vis de l'hydrogenase a fer et la reduction de ce cytochrome par le cytochrome c 3 (mr 13000). Cette interaction entre cytochromes de type c 3 a ete etudiee plus en details par cinetique, pontage covalent et electrochimie. L'ensemble des resultats obtenus nous a permis de proposer un modele de transfert d'electron periplasmique chez dvh a partir de l'oxydation de l'hydrogene jusqu'a l'hmc. Nous avons ensuite elargi ce travail a l'etude d'hydrogenases d'autres bacteries. Ainsi, nous avons mis en evidence, purifie et caracterise l'hydrogenase periplasmique de la bacterie anaerobie soufre-reductrice desulfuromonas acetoxidans. Cette bacterie possede, comme les desulfovibrio, des cytochromes multihemiques, dont le cytochrome c 7 trihemique qui appartient a la superfamille des cytochromes c 3. Nous avons recherche dans ce systeme, l'existence d'une voie de transfert d'electron periplasmique homologue a celle que nous avons mise en evidence chez les desulfovibrio, cependant, les resultats semblent indiquer un role different de ce cytochrome. Enfin, notre attention s'est portee sur une bacterie hyperthermophile aquifex olicus. La sequence du genome de cette bacterie indique la presence de trois hydrogenases a nickel, deux etant membranaires et une soluble. Nous avons purifie et caracterise l'hydrogenase soluble et montre que les trois hydrogenases sont exprimees simultanement dans la cellule.