Biosynthèse de caroténoi͏̈des aromatiques hydroxylés par des bactéries non photosynthétiques : Des carotènes aux xanthophylles

Biosynthesis of hydroxylated aromatics carotenoids in non-photosynthetic bacteria : From carotenes into xanthophylls

• Auteur / Autrice : Stéphanie Morin-Savy
• Direction : Laurent Dufossé, Adrien Binet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytochrome P450

Mutagenèse

Hydroxylation

Caroténoïdes

Résumé

Ces travaux portent sur l'étape d' hydroxylation dans la biosynthèse de caroténoi͏̈des aromatiques chez des bactéries non photosynthétiques : Brevibacterium linens, Streptomyces mediolani et Mycobacterium aurum. Les analyses HPLC et LCMS des pigments produits montrent que seules B. Linens et S. Mediolani synthétisent majoritairement du di-hydroxy-isoréniératène. L'utilisation d'inhibiteur enzymatique spécifique a montré l'implication d'un cytochrome P450 dans l'hydroxylation de l'isoréniératène chez B. Linens et S. Mediolani. Des expériences de mutagénèse aléatoire puis dirigée ont permis d'obtenir deux mutants de B. Linens : BLMJ et BLE7J. Chez ces mutants le système responsable de l'hydroxylation de l'isoréniératène est défectueux. De plus l'orf 10 du cluster crt codant un P450 est muté dans les deux cas. Après analyse des séquences des protéines mutantes il semble que l'orf 10 code le P450 responsable de l'hydroxylation de l'isoréniératène en di-hydoxy-isoréniératène chez B. Linens.

This research work aims at studying the hydroxylation step interfering in the biosynthesis of aromatic carotenoids in some non-photosynthetic bacteria: Brevibacterium linens, Streptomyces mediolani and Mycobacterium aurum. HPLC and LCMS analyses of the pigments produced show that only B. Linens and S. Mediolani synthetize di-hydroxy-isorenieratene. With the use of specific enzymatic inhibitors, we have come to the conclusion that for B. Linens as well as for S. Mediolani, the isorenieratene seems to be hydroxylated by a P450 cytochrome. Two mutants in hydroxylation step were obtained after random then supervised mutagenesis experiments on B. Linens. Mutants have a mutation on the orf 10 in crt cluster. After sequence analysis of mutants proteins, it seems orf 10 in crt cluster of B. Linens encodes the cytochrome P450 involved in hydroxylation of isorenieratene into di-hydroxy-isorenieratene.