Les chaperons dédiés à la biogénèse des molybdoenzymes : étude du couple chaperon TorD - molybdoenzyme TorA chez Escherichia coli

Chaperones dedicated to molybdoenzyme biogenesis : study of TorD chaperone and TorA molybdoenzyme partners of Escherichia coli

• Auteur / Autrice : Olivier Genest
• Direction : Chantal Iobbi-Nivol
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie moléculaire et biotechnologies
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Escherichia coli

Molécules chaperonnes

Enzymes à molybdène

Résumé

Les molybdoenzymes sont des métalloprotéines dont le site actif est constitué d’un cofacteur à molybdène. Ces molybdoenzymes sont retrouvées chez tous les êtres vivants, des bactéries à l’homme. Leur biogenèse est un processus complexe qui nécessite la présence de protéines chaperons spécifiques. Au cours de ma thèse, j’ai étudié le rôle de la protéine chaperon TorD dans la biogenèse de la molybdoenzyme TorA chez Escherichia coli. TorA est l’enzyme terminale périplasmique de la chaîne respiratoire triméthylamine oxyde (TMAO) réductase. J’ai montré que le chaperon spécifique TorD, localisé dans le cytoplasme, est essentiel à la protection de la forme non mature de TorA (apoTorA) lors d’un stress thermique ou d’une carence en cofacteur à molybdène. En effet, l’absence de TorD dans ces conditions entraîne la dégradation complète de l’apoprotéine. J’ai également montré que la séquence signal Tat de TorA, qui permet l’export de la protéine vers le périplasme est hypersensible à la dégradation par les protéases. Cette séquence signal pourrait être une voie d’entrée pour les protéases qui ensuite dégraderaient l’ensemble de l’apoenzyme. TorD en interagissant avec la séquence signal de TorA empêche cette première dégradation et permet donc la protection de l’apoenzyme. TorD se lie également à la partie globulaire d’poTorA. Par cette interaction, TorD permet une maturation optimale de l’apoenzyme. Les acides aminés de TorD impliqués dans cette interaction ont été déterminés après mutagenèse aléatoire. Ils sont localisés dans la cinquième hélice de TorD. J’ai également montré que TorD présente un rôle de plate-forme sur laquelle se lie le précurseur du cofacteur à molybdène et l’enzyme MobA permettant la synthèse de la forme mature du cofacteur. Après catalyse, cette forme mature du cofacteur qui se lie à TorD peut être délivrée à l’apoenzyme TorA. Ainsi, TorD connecte tous les éléments nécessaires à la maturation de TorA : d’une part il interagit avec le cofacteur à molybdène et d’autre part avec l’apoenzyme. Nous proposons donc que TorD interagisse à proximité du site actif de TorA pour y délivrer directement le cofacteur à molybdène.

T-ALL is a lymphoid neoplasia that accounts for 10-15% of pediatric ALL and 25% of adult ALL. Alarmingly, and despite indisputable success achieved in treatments its incidence is increasing and its prognostic remains pejorative. Survival rate outcome depend notably on a better understanding in pathogenic mechanisms. In this context, the thesis work has been the following: 1) Based on the observation that rare chromosomal SJ keep on recombining in cis using V(D)J recombination, we hypothesized that episomal SJ (ESJ) still remain reactives and can undergo genomic reintegration. We show that mechanistically, ESJ efficiently rearrange in trans and that the cRSS, the sequences targeted in oncogenic chromosomal translocations, are good ESJ integration sites. Moreover, we demonstrate the presence of ESJ reintegration events in vivo and estimate their frequency to ~1/104-6. In conclusion, ESJ reintegration is a potential mechanism of oncogenic deregulation. 2) Conventional and illegitimate V(D)J recombination events (e. G. Translocations) are ordered during lymphocyte development. Based on our knowledge on chromosomal translocation mechanisms, we determine the kinetics of a subset of oncogenic activations acquired during the transformation process in a T-ALL patient’s leukemic cells. Moreover, we identified up to 10 independent oncogenic events in this patient, illustrating the multi-hit characteristic of T-ALL. Finally, the oncogenic event’s functional impact suggests that cMyc play an important role in the particularly aggressive features of the T-ALL developed by this patient.