Interactions et transferts d'électrons entre la ferrédoxine de Synechocystis PCC 6803 et deux de ses partenaires solubles : la ferrédoxine-NADP+-réductase et la nitrite réductase

par Nicolas Cassan

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Pierre Sétif.

Soutenue en 2005

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Au cours du processus photosynthetique, le centre reactionnel du photosysteme i (psi) reduit la ferredoxine (fd), un petit transporteur d'electron soluble de bas potentiel. Ce transporteur d'electron interagit avec plusieurs enzymes partenaires solubles engagees dans differentes votes d'assimilation. Nous avons etudie deux de ces partenaires: la ferredoxone nadp+ reductase, une proteine a fad impliquee dans l'assimilation du carbone, et la nitrite reductase une enzyme a siroheme et a centre [4fe﷓4s] engagee dans l'assimilation de l'azote. La nitrite reductase (nir) catalyse la reduction a six electrons du nitrite en ammoniaque. La ferredoxine nadp+ reductase (fnr) catalyse la reduction a deux electrons du nadp+ en nadph. Ces deux enzymes utilisent la ferredoxne comme donneur d'electron. La spectroscopie d'absorption cinetique nous a permis d'etudier la cinetique du transfert d'electron allant du photosysteme i vers les partenaires de la ferredoxine grace a cette etude, les constantes de vitesse pour la reduction des partenaires ainsi que la constante de vitesse de dissociation de la fd reduite du psi ont ete determinees. Nous avons egalement determine les spectres differentiels de reduction a 1 et a 2 electrons des partenaires ainsi que leurs potentiels de premiere reduction nous avons determine les turnovers de ces proteines. De plus, des mutants de fd ont ete etudies par la meme approche. Ces mutants sont connus pour entrainer des variations de potentiel, il s'avere que ces mutants peuvent etre classes en deux familles, l'une ayant une dissociation du psi respectant un modele de dissociation simple, l'autre ayant line dissociation dependante de l'etat redox de la fd.

  • Titre traduit

    Interactions and electron transfers between ferredoxin from Synechocystis PCC 6803 and two of its soluble partners : ferredoxin NADP+-reductase and nitrite reductase


  • Résumé

    During the photosynthetic process, the reaction center of photosystem i (psi) reduces soluble ferredoxin. This electron carrier interacts with several soluble partners involved in different assimilation pathways. We st udied the interaction between ferredoxin and two ferredoxin dependent enzymes: ferredoxin nadp+ reductase, a fad protein involved in carbon assimilation, and nitrite reductase, a [4fe-4s] cluster and siroheme enzyme involved in nitrogen assimilation. Nitrite reductase (nir) catalysesitie six-electron reduction from nitrite to ammonia. Ferredoxin nadp+ reduciase (fnr) catalyses the two electron reduction from nadp+ to nadph both enzymes use ferredoxin as electron donor. Flash-absoption spectroscopy allowed us to study electron transfer kinetics from photosystem i down to the ferredoxin partner the kinetic constants for reduction of the partners and the dissociation rate constant of reduced fd from psi were determined. We also determined difference spectra for the 1 and 2 electrons reduction of the partners as well as their redox potentials of first reduction we determined the turnover of the two proteins. In addition, fd mutants modified in the midpoint potential were studied following the same method. We found that mutants of ferredoxin can be classified in two families: the first one exhibits a dissociation rate from psi that is consistent with a simple dissociation model whereas this rate depends on the redox state of fd in the second one.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (192 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-172

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