Etudes spectroscopiques et magnetiques de la proteine fur (ferric uptake regulation) d'escherichia coli

par ANNIE ADRAIT

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de ISABELLE MICHAUD SORET.

Soutenue en 1998

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    La proteine fur (ferric uptake regulation), homodimere de 2 fois 17 kda, est impliquee dans le controle de la concentration intracellulaire du fer chez les bacteries gram negative telle que escherichia coli. Ce controle est essentiel car, bien que necessaire a la croissance de pratiquement toutes les cellules, le fer est aussi un element potentiellement toxique puisqu'il peut catalyser la formation de radicaux libres. Un mecanisme est propose selon lequel fur lie l'ion fe(ii) et, ainsi activee, peut se fixer sur la region promotrice de genes impliques dans le transport du fer, inhibant de ce fait la transcription. La presence du metal est essentielle a l'activite. In vitro, plusieurs cations divalents comme mn(ii) ou co(ii) peuvent remplacer fe(ii) pour conduire a la fixation specifique de fur sur l'adn. Toutefois, la stoechiometrie metal/monomere et l'environnement du metal n'ont pas ete jusque la clairement identifies. Notre objectif est de caracteriser les sites metalliques de la proteine et d'identifier les ligands du metal. Pour cela les proteines fur substituees au manganese et au cobalt ont ete preparees et etudiees par plusieurs techniques spectroscopiques et magnetiques, chaque metal representant une sonde structurale interessante grace a ses proprietes spectroscopiques. L'incorporation du metal, suivie par spectroscopie d'absorption electronique pour le co(ii) et rpe a temperature ambiante pour le mn(ii), a permis de montrer la presence d'un site metallique principal par monomere. La rpe et les mesures d'aimantation montrent que l'ion metallique est present a l'etat haut spin dans un environnement hexacoordonne deforme pour l'ion co(ii) (s = 3/2) et peu ou pas deforme dans le cas de l'ion mn(ii) (s = 5/2). Un site secondaire a zinc de type structural a egalement ete caracterise par ailleurs. Les experiences rmn de la forme co(ii)-fur ont permis d'identifier les protons n-h echangeables d'histidines et egalement des signaux correspondant a des protons ch#2 de ligands carboxylates. Au moins deux histidines (peut-etre trois) et au moins un aspartate ou glutamate sont ligands, la sphere de coordination est complete par des atomes n/o mais il n'y a pas de cysteine ligand du cobalt.


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  • Détails : 231 P.
  • Annexes : 138 REF.

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