Les ADN polymérases B et D de l'archaea hyperthermophile Pyroccocus abyssi : contribution à l'étude des relations structure-fontion

DNA polymerases B et D from the hyperthermophilic Archaea Pyrococcus abyssi : contribution to the study of structure-function relationship

• Auteur / Autrice : Benoît Castrec
• Direction : Mohamed Jebbar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie. Microbiologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

ADN -- Réplication

ADN polymérases

Archéobactéries

Mots clés libres

Archaea

Pcna

Réplication de l'ADN

Interactions

ADN polymérases RF-C

Motifs

Thermostabilité

Résumé

La réplication de l’ADN est un mécanisme fonctionnellement conservé à travers les trois domaines du vivant. Le processus est effectué par des ADN polymérases, accompagnées de deux facteurs accessoires, le PCNA et le RF-C, respectivement le facteur de processivité et le facteur de chargement. Notre modèle d’étude, l'Euryarchaeota Pyrococcus abyssi, possède une ADN polymérase appartenant à la famille B, et une ADN polymérase appartenant à la famille D. En grande majorité, les protéines interagissent avec le PCNA au niveau dune poche hydrophobe, formée par IDCL et la partie C-terminale. Ces interactions sont médiées au travers de motifs communs, dont le motif PIP box. Nous avons démontré que la Pol B ajuste un motif PIP box à l’extrémité C-terminale, alors que la Pol D contient deux motifs d’interaction au PCNA, situés au niveau des extrémités N- et C-terminales. En outre, le travail a permis de mettre en évidence que la Pol D interagit précisément au niveau de l’extrémité C-terminale du PCNA. De plus, le RF-C, via son motif PIP box, maintient le PCNA sur l’ADN et peut bloquer le complexe Pol D-PCNA. Par ailleurs, un motif riche en glycines a été caractérisé chez la Pol D. Ce motif, renommé PYF box, est impliqué dans la thermostabilité de cette enzyme et pourrait participer aux interactions entre les deux sous-unités DP1 et DP2. Enfin, des travaux préliminaires en spectroscopie de fluorescence ont été menés quant à l’étude des complexes nucléoprotéiques. La recherche des motifs, impliqués dans les relations structure-fonction, nous permet de compléter nos connaissances sur les mécanismes du système réplicatif des archées et sur la Pol D, qui reste encore méconnue.

DNA replication is a functionally conserved mechanism among the three domains of lite. This processus is performed by DNA polymerases with two accessories factors, PCNA and RF-C, sliding clamp and clamp loader, respectively. Our model of study, the Euryarchaeota Pyrococcus abyssi, possesses one DNA polymerase, belonging to the Family B, and one DNA polymerase, belonging to the Family D. Tisually, proteins interact with PCNA at a hydrophobic pocket which s formed by the IDCL and the C-terminus, These interactions are mediated through common motifs like the PIP box. We have demonstrated that Pol B has just one PIP box motif at the C terminus, while Pol D has two PIP-type motifs, at the N- and C terminus. Respectively, that interact with PCNA. Besides, this work has permitted to give prominence to that Pol D precisely interacts at the C terminus of PCNA. Besides, RF-C, via its PIP box motif, can maintain PCNA on DNA and can block the Pol D/PCNA complex. In addition, a glycine-rich motif has been characterised in Pol D. This motif, renamed PYF box, is implicated in thermostability of this enzyme and could participate to the interactions between subunits DP1 and DP2. Finally, preliminary work on fluorescence spectroscopy about the study of nucleo-proteic complexes. The investigation of motifs implied in structure-function relationship, let us to complete our knowledge about mechanisms of replicative systems in Archaea and mor precisely on Pol D, which is still unknown.