Relation structure fonction dans les superoxyde dismutases à cuivre et zinc : étude par électrochimie couplée à la spectroscopie infrarouge

par François Dupeyrat

Thèse de doctorat en Biochimie et biologie structurale

Sous la direction de Patrick Bertrand.


  • Résumé

    Les superoxydes dismutases à cuivre et zinc (CuZnSOD), en catalysant la dismutation des radicaux superoxyde O2[·-], jouent un rôle fondamental de protection contre le stress oxydant et métallique. Les structures tridimensionnelles de nombreuses CuZnSOD de types sauvages ou mutées ont été obtenues par RX et RMN. Plusieurs modèles mécanistiques de dismutation du superoxyde sont proposés. Néanmoins, des incertitudes demeurent sur la nature des intermédiaires réactionnels ainsi que sur le rôle exact de certains acides aminés conservés dans toutes les CuZnSOD étudiées. A travers cette thèse une nouvelle approche est exploitée : la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) en mode différentiel couplée à l'électrochimie dans le domaine de l'infrarouge moyen et lointain. Cette technique permet l'analyse au niveau moléculaire des changements structuraux de la protéine accompagnant les réactions d'oxydoréduction non seulement au niveau du site actif mais aussi à plus longue distance. Nous avons travaillé sur la CuZnSOD d'érythrocyte bovin et la CuZnSOD chloroplastique de tomate (ChSOD). L'expression hétérologue de la ChSOD dans "E. Coli" nous a permis de réaliser le marquage isotopique au [15]N et de construire plusieurs mutants. Les spectres infrarouge ont mis en évidence une prédominance de réorganisations fines du squelette polypeptidique et des ligands histidines au cours du changement d'état redox du cuivre. Le marquage isotopique et l'utilisation de composés modèles ont permis d'identifier les modes infrarouge caractéristiques des ligands histidines permettant de déterminer leur conformation. D'autre part, nous avons obtenu les premières informations concernant le mode IR de vibration Cuivre-histidine par la mise au point d'un montage expérimental permettant d'obtenir des spectres dans le domaine des basses fréquences (600-50 cm[-1]).

  • Titre traduit

    Structure function relationship in the copper zinc superoxide dismutases : study by electrochemistry coupled with infrared spectroscopy


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Informations

  • Détails : 146 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 128-146

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