Etude structurale par spectroscopie de RMN du domaine CAT-PRD1 de la protéine LicT de Bacillus subtilis

par Thierry Ducat

Thèse de doctorat en Sciences Biologiques. Cristallographie et RMN biologiques

Sous la direction de Michel Kochoyan.

Soutenue en 2003

à Paris 11 .


  • Résumé

    LicT est une protéine de Bacillus subtilis appartenant à la famille BglG/SacY. Elle régule, par un mécanisme d'antiterminaison transcriptionnelle, l'expression du gène licS impliqué dans le métabolisme des β-glucosides. Une fois activée, LicT se fixe sur l'ARN messager naissant et empêche l'arrêt précoce de la transcription. LicT est une protéine modulaire constituée d'un domaine de liaison à l'ARN, CAT (Co-AntiTerminator) et d'un domaine régulateur, PRD (PTS Regulation Domain) composé de deux sous domaines homologues PRD1 et PRD2. Les structures des domaines isolés CAT et PRD ont été récemment élucidées. La structure du sous-ensemble CAT-PRD1 (LicT1-167) de la protéine LicT est désormais essentielle pour comprendre la transmission des signaux de régulation entre domaine régulateur et effecteur. Le domaine CAT-PRD1 a été produit et purifié avec succès. La précipitation des échantillons de RMN nous a conduit à élaborer une méthodologie pour déterminer les conditions de solubilité et de stabilité des protéines. Le domaine CAT-PRD1 forme en solution un homo dimère symétrique de 40 kDa. Son enrichissement 2H, 13C et 15N a permis l'attribution des résonances de son squelette peptidique et d'identifier une structure secondaire en hélice a reliant les domaines CAT et PRD1. Les variations structurales induites par le domaine PRD1 sur le domaine CAT ont été localisées. Seule l'interface de dimérisation du domaine CAT est affectée et suggère une ouverture ou une réorientation des monomères de ce domaine. Le rôle de déstabilisation joué par le domaine PRD1 a été précisé. Il déplacerait les équilibres défInis dans le modèle de régulation de la protéine LicT vers ses formes inactives. L'hélice α située entre les domaines CAT et PRD1 aurait un rôle central dans l'inactivation de la protéine et dans la transmission des signaux de régulation. Un modèle préliminaire du domaine CAT-PRD1, basé sur des expériences de relaxation, est présenté et montre la monomérisâtion du domaine CAT.


  • Résumé

    LicT is a protein of the BglG/SacY family from Bacillus subtilis. It regulates, by a transcriptional antitermination mecanism, the expression of the licS gene involved in the β-glucosides metabolism. Once activated, LicT prevents transcriptional termination by fixation to its RNA target. LicT is a modular protein constituted by an RNA binding domain, CAT (Co- Antiterminator) and a regulatory domain, PRD (PTS Regulation Domain) composed of two homologous domains PRD1 and PRD2. The structures of the isolated CAT and PRD domains were recently resolved. Then, the structure of the CAT-PRD1 domain (LicTl-167) is now essential to the understanding of the transmission of the regulation signals between regulator and effector domains. CAT-PRD1 domain was successfully produced and purified. The precipitation of the NMR samples has led us to set up a methodology for the determination of solubility and stability conditions of proteins. Then, CAT-PRD1 domain was identified in solution as a symetrical homodimer of 40 kDa. Its 2H, 13C and 15N labelling has enabled the backbone resonance assignment and the identification of an α-helical folding of the linker region between the CAT and PRD1 domains. Structural variations induced by PRD1 domain on CAT domain were localised. Only the dimer interface of CAT domain was affected and suggests the opening or reorientation of the CAT monomers. The destabilising effect of PRD1 domain was specified. It would shift the equilibrium defined in the regulation model of LicT toward its inactive forms. The α-helix linker between CAT and PRD1 domains would have a central role in the inactivation of the LicT protein and in the transmission of the regulation signals. A preliminary model of CAT PRD1 domain based on relaxation data is presented and shows the monomerisation of CAT domain.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 183 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.169-181

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2003)89
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.