Thèse soutenue

Protection contre le stress oxydant de la pyruvate : ferrédoxine oxydoréductase des Desulfovibrio, une enzyme cIef du métabolisme anaérobie

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Auteur / Autrice : Nicolas Vita
Direction : Laetitia Pieulle
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Microbiologie
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Résumé

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La Pyruvate: Ferrédoxine oxydoréductase (PFOR) est une enzyme clef des métabolismes anaérobies qui catalyse l'oxydation réversible du pyruvate en acétyl-coenzymeA et CO2. Généralement, cette enzyme présente une grande sensibilité à l'oxygène induite par la présence de centres [4Fe-4S]2+/1+ dans la protéine. La caractérisation extensive de la PFOR de Desulfovibrio africanus (Da) a révélé une stabilité inédite de cette protéine en présence d'air. Mon travail a permis de spécifier le mécanisme de protection de la PFOR de Da à l'aide d'une étude de mutagenèse dirigée associée à des expériences in vivo. Le mécanisme est dépendant d'un « switch rédox » de deux cystéines qui permettrait de positionner une méthionine dans l'environnement immédiat d'un centre [4Fe-4S] afin de le protéger des dommages oxydatifs. Les analyses in vivo ont démontré que, dans les cellules, la PFOR de plusieurs Desulfovibrio, est efficacement protégée contre un stress oxydant. De plus, la forme stable mais inactive de l'enzyme qui est formée au cours de l'oxydation peut être réactivée par un retour en conditions réductrices. Cette réactivation correspond au clivage du pont di sulfure présent dans l'enzyme oxydée. Afin de caractériser les partenaires moléculaires catalysant, in vivo, ce clivage, nous nous sommes intéressés aux systèmes thiol-rédox des Desulfovibrio. Dans ce contexte, nous avons initié l'étude des thiorédoxines et des thiorédoxine réductases de Desulfovibrio vulgaris Hildenborough (DvH). En parallèle, nous avons étudié le rôle physiologique de la PFOR chez DvH, en mettant en œuvre une stratégie de délétion du gène porR. A l'heure actuelle, nous n'avons pas obtenu le mutantporK. Cependant nous avons démontré que ce gène appartenait à. Un opéron codant pour plusieurs protéines reliées fonctionnellement. Ainsi, la PFOR ferait parti d'un super-complexe impliqué dans l'oxydation du substrat énergétique et la production d'ATP.