Etude de la structure tridimensionnelle de l'endoglucanase celc et de la xylanase xynz de clostridium thermocellum

par ROBERTO DOMINGUEZ PEREZ

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de P.-M. ALZARI.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

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  • Résumé

    La cellulose est le polysaccharide le plus abondant dans les membranes des cellules des plantes. Pour degrader la cellulose naturelle, les microorganismes cellulolytiques ont developpe une grande variete d'enzymes avec des specificites et des structures tridimensionnelles differentes. Les cellulases et les hemicellulases representent environ un tiers des enzymes glycosidiques, qui peuvent etre classees en plus de 50 familles en fonction de leurs similitudes de sequences. La bacterie anaerobie clostridium thermocellum, l'un des microorganismes cellulolytiques les mieux etudies, produit un complexe multienzymatique de haut poids moleculaire, le cellulosome, qui est tres actif sur la cellulose cristalline. Nous avons determine la structure tridimensionnelle a 2. 15 a de resolution de l'endoglucanase celc sauvage, appartenant a la famille la plus importante de cellulases (famille 5 des glycosyl hydrolases). La proteine se replie en un tonneau (/)#8 avec une profonde cavite, generee par l'insertion d'un sous-domaine compose majoritairement d'helices-, a l'interieur de laquelle se situe le site actif. La structure du domaine catalytique de la xylanase xynz de clostridium thermocellum, qui appartient a la famille 10 des glycosyl hydrolases, a ete determinee a 1. 4 a de resolution. Malgre des differences significatives dans la specificite vis-a-vis du substrat et l'absence d'homologie de leurs sequences, le schema general de repliement polypeptidique, l'architecture du site actif et le mecanisme catalytique de xynz et de celc sont similaires, ce qui suggere l'existence d'une origine evolutive commune. De plus, la superposition des structures de xynz et de celc avec celles d'autres enzymes glycosidiques appartenant a d'autres familles qui presentent un repliement du meme type, fournit des arguments supplementaires a l'existence d'une relation evolutive entre les familles de glycosyl hydrolases repliees en tonneau (/)#8. La structure du mutant glu140->gln de celc libre (celc#e#1#4#0#q) et en complexe avec le cellohexaose (celc#e#1#4#0#q-glc#6) ont ete determinees respectivement a 1. 9 a et 2. 3 a de resolution. La comparaison des structures libres et complexee revele des changements de conformation lies a la fixation du substrat, parmi lesquels une reorientation significative de la boucle 138-141 qui porte le residu catalytique glu140 dans l'enzyme sauvage


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Informations

  • Détails : 167 P.
  • Annexes : 308 REF.

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  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012672
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