Thèse soutenue

Analyse moléculaire d'une protéine-kinase, PrkC, et d'une phosphatase, PrpC, impliquées dans deux processus de développement chez Bacillus subtilis

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Auteur / Autrice : Edwige Madec
Direction : Simone Laurent
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

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La phosphorylation des protéines sur les résidus Ser/Thr/Tyr est d'une importance vitale dans de nombreux processus cellulaires. Mes travaux de thèse concernent la caractérisation, pour la première fois de PrkC, une Ser/Thr protéine-kinase de type eucaryote chez Bacillus subtilis. PrkC est une protéine membranaire dont l'organisation topologique est similaire à celle des récepteurs à activité kinase chez l'homme, avec un domaine extracellulaire, présumé senseur, un domaine transmembranaire unique (TMD) et un domaine kinase conservé. Grâce à l'utilisation d'un système génétique, j'ai montré que PrkC forme des dimères, le TMD et le domaine extracellulaire étant capables de promouvoir la dimérisation. En présence d'ATP, la protéine PrkC purifiée, est capable de s'autophosphoryler et de phosphoryler la protéine exogène MBP. Dans les deux cas, la phosphorylation concerne un ou plusieurs résidus thréonine. En collaboration avec Ole Jensen (Danemark), nous avons pu identifier après analyse par spectrométrie de masse en mode tandem MS/MS, huit résidus phosphorylés chez PrkC. Ainsi, quatre Thr sont localisées dans la boucle d'activation, trois Thr dans la région jouxtant la membrane et une Ser dans une région non conservée. La mutagénèse dirigée de ces résidus a montré que l'autophosphorylation de la Ser et des thréonines dans la boucle d'activation est essentielle pour l'activité kinase de PrkC. Parallèlement à ce travail, PrpC, une protéine homologue de la phosphatase humaine PP2C, a été caractérisée. La forme autophosphorylée de PrkC est déphosphorylée par PrpC. Le fait que PrkC et PrpC soient codées par deux gènes adjacents sur le chromosome et cotranscrits, suggère que ces enzymes pourraient fonctionner in vivo comme un couple kinase/phosphatase. La délétion des gènes prkC ou prpC réduit l'efficacité de la sporulation et la formation de biofilms. Une meilleure compréhension du rôle de PrkC et PrpC dans la cellule exige l'identification de leurs cibles/partenaires.