Etude structurale et fonctionnelle des ADN glucosyltransférases du bactériophage T4

par Laurent Larivière

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Biologie structurale

Sous la direction de Solange Morera.


  • Résumé

    Les deux ADN glucosyltransférases du bactériophage T4 transfèrent le glucose de l'UDP-glucose sur la 5-hydroxyméthylcytosine de l'ADN du phage. L'alpha-glucosyltransférase (AGT) et la beta-glucosyltransférase (BGT) créent respectivement des liaisons alpha- et beta-glucosidiques. Elles appartiennent à la grande famille des glycosyltransférases. L'étude cristallographique exhaustive de BGT a permis d'obtenir des structures correspondant à la plupart des étapes du cycle catalytique de BGT. La structure de BGT en complexe avec le donneur de glucose, l'UDP-glucose, explique la spécificité de l'enzyme à l'égard du glucose. Associée à des études biochimiques, l'analyse structurale démontre un mécanisme réactionnel par transfert en ligne du glucose et identifie la base catalytique. La structure d'AGT révèle un repliement voisin de celui de BGT mais un site de fixation de l'ADN accepteur tout-à-fait différent et d'ailleurs unique chez les glycosyltransférases. Les structures de ces deux enzymes complexées à l'ADN montrent qu'elles utilisent un mécanisme par retournement de base, comme d'autres enzymes de modification de l'ADN. Nous avons pu de surcroît établir que ce processus est passif.


  • Résumé

    The two bacteriophage T4 DNA glucosyltransferases transfer the glucose moiety of UDP-glucose to the 5-hydroxymethylcytosine bases of phage DNA duplex. Alpha-glucosyltransferase (AGT) and beta-glucosyltransferase (BGT) make alpha- and beta-glucosidic bond respectively. They belong to the large family of glycosyltransferases. The crystallographic study of BGT allowed us to solve structures showing different steps of the catalytic cycle. The structure of BGT in complex with the sugar donor UDP-glucose explains the specificity towards the glucose. Combined with biochemical data, the structural analyses support an in-line displacement reaction mechanism and identify the catalytic base. The structure of AGT reveals a similar fold as BGT but a different sugar acceptor DNA binding mode that is unique among glycosyltransferases. The DNA complexes with AGT and BGT showed that both enzymes use a base-flipping mechanism, as for other DNA modifying enzymes. Furthermore, we clearly provide evidence for a passive process for both enzymes.

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Informations

  • Détails : 168 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.142-158

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2004)108
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