Thèse soutenue

Etude cristallographique d’oxydoréductases impliquées dans la réponse au stress oxydatif chez le peuplier en vue de la compréhension de leur mécanisme catalytique

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Auteur / Autrice : Cha San Koh
Direction : Catherine CorbierRazip Samian
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie et Physico-chimie moléculaires
Date : Soutenance le 29/05/2008
Etablissement(s) : Nancy 1 en cotutelle avec Universiti Sains Malaysia, Penang, Malaysia
Ecole(s) doctorale(s) : SESAMES
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Cristallographie et Modélisation des Matériaux Minéraux et Biologiques
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catherine Corbier, Razip Samian, Aida Baharuddin, Claude Didierjean, Shukri Sulaiman
Rapporteurs / Rapporteuses : Masami Kusunoki, David Cobessi

Résumé

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La structure de trois oxydoréductases (la glutathion peroxydase (Gpx), la thiorédoxine (Trx) et la glutarédoxine (Grx)) de Populus trichocarpa × deltoides (le peuplier) a été caractérisée par diffraction des rayons X. Les Gpxs forment un groupe d’enzymes qui régulent la concentration des espèces réactives de l'oxygène (ROS) dans les cellules, et qui les protègent des effets d’un stress oxydant. Contrairement à leurs homologues d’origine animale, les Gpxs végétales ne dépendent pas du glutathion (GSH) mais des Trx pour leur fonctionnement. Dans cette étude, j'ai résolu les structures des formes réduite et oxydée de la Gpx5 de peuplier et montré que des changements conformationnels drastiques sont nécessaires pour passer d’une forme à l’autre. Les Trxs régulent diverses protéines cibles par la réduction de leur pont disulfure. Mon objectif était de comprendre le mécanisme catalytique d’une nouvelle isoforme, la PtTrxh4, dont la capacité à accepter des électrons de la Grx a été récemment démontrée. Cette PtTrxh4 contient trois cystéines, la première localisée dans une extension en position N-terminale (Cys4) et deux situées dans le site actif classique (WC1GPC2) de la Trx. Les résolutions des structures de l’enzyme sauvage et du mutant C4S m’ont permis de proposer un mécanisme catalytique en quatre étapes en accord avec les études enzymatiques. Les Grxs sont des protéines qui utilisent des électrons du GSH en particulier pour catalyser des réactions d'échange de thiol-disulfure. Ici, je présente la structure de la PtGrxS12 (en complexe avec le GSH), la première structure de la Grx végétale de sous-classe 1 ayant un site actif de motif atypique 28WCSYS32.