Ingenierie moleculaire de la ferredoxine 2fe-2s de clostridium pasteurianum

par MARIE-PIERRE GOLINELLI

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de JACQUES MEYER.

Soutenue en 1997

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    La ferredoxine 2fe-2s de la bacterie anaerobie clostridium pasteurianum (fd 2fe cp) possede 5 cysteines en positions 11, 14, 24, 56 et 60. La preparation de nombreuses formes modifiees par mutagenese dirigee a permis de caracteriser differents elements stucturaux. Ainsi, les ligands de l'agregat de la forme sauvage ont pu etre identifies (cysteines 11, 24, 56 et 60) et un echange de ligand entre la cysteine 24 et une cysteine introduite entre les residus 19 et 30 rendu possible par une flexibilite locale de la proteine caracterise. Lorsqu'on imite l'enchainement des cysteines rencontres dans les ferredoxines de plante, on obtient un variant dont les proprietes spectroscopiques et electrochimiques sont proches de celles de la proteine imitee. Dans les variants c56s et c60s, une serie est ligand de l'agregat. Leur potentiel d'oxydoreduction depend fortement du ph ce qui suggere une possible protonation de la serine a ph acide. Cette coordination atypique conduit dans certains cas a la coexistence de deux etats de spin fondamentaux a l'etat reduit (1/2 et 9/2). Des etudes par spectroscopie mossbauer ont montre que ce dernier provient d'une delocalisation de la valence sur les deux atomes de fer du site. Il est aussi apparu que l'etat fondamental de spin depend du ph. La fonction de la fd 2fe cp n'etant pas connue, nous avons cherche a identifier ses partenaires proteiques potentiels. Il est apparu que seule la proteine mofe de la nitrogenase interagit specifiquement avec la ferredoxine immobilisee sur une resine. L'etude de cette interaction en solution par des reactions de reticulation chimique a montre que la ferredoxine interagit avec deux des sous-unites de la proteine mofe, que ses residus e31, e34 et e38 sont impliques dans l'interaction et que sa presence destabilise le complexe forme par les deux proteines de la nitrogenase. Il se pourrait donc que la ferredoxine soit impliquee dans un systeme de regulation de l'activite de la nitrogenase.


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  • Détails : 294 P.
  • Annexes : 288 REF.

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