Le cellulosome de Clostridium Cellulolyticum : étude fonctionnelle du facteur d'assemblage

par Sandrine Pagès

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de JEAN-PIERRE BELAICH.

Soutenue en 1998

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Le cellulosome de clostridium cellulolyticum est un complexe multienzymatique de 600 kda specialise dans la degradation de la cellulose. Chez c cellulolyticum, 10 genes codant pour des proteines impliquees dans la cellulolyse, dont 8 codent pour des cellulases, ont ete clones et sequences. Toutes les cellulases possedent, en plus de leur domaine catalytique un domaine dockerine c-terminal. Certaines possedent de plus un cbd pour cellulose binding domain. Deux genes codant pour des proteines non hydrolytiques ont egalement ete mis en evidence. Un gene, appele cipc a ete localise. Il code pour une proteine, appelee facteur d'assemblage ou cipc pour : cellulosome integrating protein, composee d'un cbd, de deux domaines hydrophiles, et de huit domaines cohesine fortement homologues entre eux. Un second gene, appele orfx, a egalement ete decouvert. Il code pour une proteine, appele proteine x, possedant un domaine cohesine apparente a ceux presents dans cipc. L'etude du role de ces deux proteines a ete entreprise. L'etude des interactions proteine-proteine ont montre que les domaines proteiques intervenant dans l'edification du cellulosome etaient les domaines cohesine et les domaines dockerine. L'interaction cohesine/dockerine, de tres haute affinite : 4,8. 10#9 m##1, est calcium dependante. Au niveau des domaines dockerine, deux sites potentiels de fixation du calcium de type ef-hand ont ete mis en evidence, laissant supposer que le calcium pourrait etre integre a leur niveau. L'obtention d'anticorps specifiques du domaine cohesine de la proteine x revele que celle-ci est associee a l'enveloppe cellulaire de c. Cellulolyticum. Le role de cette proteine serait d'ancrer transitoirement les cellulases a la surface de la clostridie, avant que celles-ci ne soient integrees dans le cellulosome, ou de permettre la fixation de cellulases a la surface de la bacterie. L'implication du facteur d'assemblage cipc dans l'edification du cellulosome a clairement ete etabli. Toutefois, cipc apparait etre egalement implique directement dans le processus de degradation de la cellulose. Le cbd de cipc est responsable d'une part de l'ancrage du cellulosome a la surface de la cellulose, et d'autre part il est apparu que ce domaine, par un mecanisme encore inconnu, est capable de modifier la structure des fibres de cellulose, rendant ainsi certaines regions accessibles a l'attaque enzymatique.

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