Recherche Avancée

Thèse soutenue

Relations structurales et fonctionnelles des hémoprotéines hexacoordinées : les globines de vertébrés, neuroglobine et cytoglobine, et la protéine senseur bactérienne, EcDos

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Auteur / Autrice : Christophe Lechauve
Direction : Chantal Célier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biophysique moléculaire
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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La neuroglobine (Ngb) et la cytoglobine (Cygb) sont deux protéines, découvertes chez les vertébrés, qui adoptent une un repliement de type globine. La Ngb est cytoplasmique et exprimée dans les tissus nerveux alors que la Cygb est cytoplasmique (parfois nucléaire) et ubiquitaire. EcDos est une hémoprotéine senseur directe de l’oxygène de Escherichia coli qui adopte un repliement de type PAS. Ces trois protéines présentent un hème hexacoordiné par un résidu distal : histidine (Ngb et Cygb) et méthionine (EcDos). L’hexacoordination est réversible car le résidu distal peut être déplacé pour libérer le site de liaison et permettre la fixation d’un ligand externe. Chez ces protéines l’affinité pour les ligands externes est fortement dépendante de leurs structures. Nous avons montré que la Cygb et EcDos en solution sont respectivement monomériques et dimériques. Chez la Cygb, la liaison de l’O2 et du CO, est couplée à l’état redox des cystéines impliquées dans la formation d’un pont disulfure intrachaîne. Chez EcDos, les propriétés dynamiques de la Met dépendent de l’état de ligation, de l’interface entre les sous-unités et de la présence du domaine enzymatique, et de plus, l’interaction entre les sous-unités est à l’origine d’une liaison coopérative de l’O2. Ces hémoprotéines présentent une affinité pour l’O2 analogue (1-70 mmHg) leur permettant d’assurer la liaison avec l’O2 dans les cellules. Enfin, l’étude de la Ngb nous a permis de montrer une forte interaction de charge avec la protéine prion et une co-localisation de ces protéines dans les cellules ganglionnaires de la rétine. Ces résultats nous ont amenés à postuler un rôle de la Ngb comme chélateur de la protéine prion