Protéine kinases avec un motif Walker A chez Bacillus subtilis

Bacillus subtilis protein kinases containing a Walker A motif

• Auteur / Autrice : Ivan Mijakovic̀
• Direction : Josef Deutscher
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Microbiologie moléculaire
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Phosphorylation

Tyrosine kinase

Régulation catabolique

Résumé

La phosphorylation des protéines est un phénomène omniprésent dans le monde du vivant, observé chez les trois grands règnes: Bacteria, Eukarya et Archaea. Les protéines capables de catalyser la formation d'une liaison covalente entre le phosphate et la chaîne latérale d'un acide aminé d'une protéine s'appellent protéine kinases. En revanche, les phospho-protéine phosphatases sont les protéines capables de dé-modifier une protéine phosphorylée, en catalysant l'hydrolyse du lien covalent entre la protéine et le phosphate. L'état de phosphorylation d'une protéine à un instant donné est alors déterminé par les activités antagonistes de sa kinase et sa phosphatase, qui à leur tour sont très souvent soumis à un contrôle de leur activité. Les occurrences de protéine kinases avec un motif Walker A (GXXXXGK(T/S)) documentées sont aujourd'hui relativement rares et confinées exclusivement aux bactéries. Ce travail représente une caractérisation de deux de ces kinases: l'HPr kinase/phosphorylase et une tyrosine-kinase dénommé YwqD. Le résultat le plus important de la partie de travail portant sur l'HPr kinase/phosphorylase est la découverte d'un nouveau mécanisme de déphosphorylation de protéines, dénommé phospho-phosphorolyse. La recherche sur la tyrosine kinase YwqD a permit de mettre en évidence le premier substrat protéique phosphorylé par une tyrosine kinase bactérienne. Il s'agit d'YwqF, une UDP-glucose déshydrogenase dont l'activité enzymatique est contrôlée par la phosphorylation sur tyrosine.

Protein phosphorylation is an omnipresent phenomenon in the living world, observed in Bacteria, Eukarya and Archaea. Proteins capable of catalysing the formation of a covalent bond between the phosphate and an amino acid side chain in a specific target protein are called protein kinases. Inversely, phospho-protein phosphatases are proteins capable of demodifying a phosphorylated protein by hydrolysing the covalent bond between the protein and the phosphate. The phosphorylation state of a protein target is therefore determined by antagonistic actions of its kinase and phosphatase, both of which are in turn often independantly regulated. The protein kinases known to contain a Walker A (GXXXXGK(T/S)) motif are few, and are strictly confined to the bacterial kingdom. This work presents a caracterisation of two such kinases: HPr kinase/phosphorylase and a tyrosine- kinase YwqD. The most important result stemming from the research on HPr kinase/phosphorylase is the discovery of a new mecanism of protein dephosphorylation that was named phospho-phosphorolysis. The research on YwqD led to the discovery of the first proteic substrate of a bacterial tyrosine kinase. This substrate is YwqF, a UDF-glucose dehydrogenase whose activity is controlled by reversible tyrosine phosphorylation.