Etude structurale de la proteine fur (ferric uptake regulation) d'escherichia coli par spectrometrie de masse

par ANNE GONZALEZ DE PEREDO

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Eric Forest.

Soutenue en 2000

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    La proteine fur (ferric uptake regulation) regule les mecanismes d'acquisition du fer chez les bacteries gram negatives comme escherichia coli. Le fer est necessaire a la croissance de presque tous les organismes vivants, et les bacteries ont developpe des systemes complexes pour l'acquerir. Neanmoins, a forte concentration, il catalyse la formation de radicaux libres, et devient toxique. La concentration intracellulaire en fer doit donc etre strictement controlee. Lorsque celle-ci devient trop elevee, fur fixe des ions fe(ii) et est ainsi activee : elle se fixe alors sur la region promotrice des genes impliques dans l'acquisition du fer. La proteine inhibe ainsi l'expression de ces genes, et limite l'entree de fer dans la bacterie. Fur est une proteine homodimerique de 2 fois 17 kda. Elle possede un site de fixation du fe(ii) par monomere, et contient aussi du zn(ii). Sa structure tridimensionnelle n'est pas connue, et dans cette etude, la spectrometrie de masse a ete utilisee comme outil d'analyse pour obtenir diverses informations structurales concernant cette proteine. Des mesures en conditions non denaturantes ont montre que la proteine contient un site a zinc par monomere. Par ailleurs, une approche combinant modification chimique des cysteines et analyse par spectrometrie de masse a permis d'etablir que les cysteines 92 et 95 sont ligands du zinc. Des methodes de reticulation chimique proteine-proteine ont ete employees pour localiser les interactions monomere-monomere au sein du dimere de fur. Enfin, les interactions proteine-adn ont egalement ete etudiees. La modification chimique differentielle des lysines, en presence ou non d'adn, a montre que la lysine 76 est protegee apres liaison de la proteine a l'adn, suggerant que ce residu appartient a la zone d'interaction. La methode des echanges hydrogene-deuterium, associee a la spectrometrie de masse, a permis de caracteriser les changements conformationnels de la proteine lors de la fixation du metal ou de l'adn. Des experiences de pontage proteine-adn par laser uv, destinees a localiser les points de contact entre les deux especes, sont egalement decrites. Sur la base des resultats obtenus et des predictions de structure secondaire de fur, un modele d'interaction proteine-adn faisant intervenir un motif helice-coude-helice atypique est propose.


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  • Détails : 191 p.
  • Annexes : 324 ref.

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