Propriétés de métallation et de liaison à l’ADN de NikR d’Escherichia coli et de NikR et FUR d’Helicobacter pylori

par Caroline Fauquant

Thèse de doctorat en Chimie - Biologie

Sous la direction de Isabelle Michaud-Soret.

Soutenue en 2007

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    Les facteurs de transcription NikR et FUR sont impliqués dans l’homéostasie des métaux. Les propriétés de métallation et de liaison à l’ADN de NikR d’E. Coli (Ec) et d’H. Pylori (Hp) ont été comparées. EcNikR, protéine tétramérique, lie 8 nickels par sous unité dont un nickel dans un site dit de haute affinité ayant un Kd submicromolaire. Les autres sites métalliques, de plus basse affinité, sont impliqués dans le processus l’agrégation Ni- et pH-dépendant. HpNikR, partage des propriétés de métallation avec EcNikR, dont la liaison possible de différents métaux dans son site de haute affinité (Cu(II), Ni(II), Co(II)). Les 4 sites de haute affinité de cette protéine semblent égaux 2 à 2. La métallation des premiers sites faciliterait une « fermeture de la protéine » permettant la métallation des deux derniers sites. La métallation de ces 4 sites semble suffire pour qu’HpNikR puisse lier l’ADN. Cependant cette liaison serait améliorée en présence d’un métal stabilisateur dans d’autres sites. Selon les séquences opératrices, le métal et la technique employée, l‘affinité d’HpNikR métallée pour l’ADN varie. En présence d’un excès de Ni(II), HpNikR se lie à pureA et à pnixA avec un Kd de 2,5 et 1,7 nM mais se lie faiblement à pnikR et pexbB. En présence d’un excès de Ni(II) puis de Mn(II), HpNikR se lie à pnikR et à pexbB avec un Kd de 38 et 24 nM. FUR d’H. Pylori (HpFUR), un métallorégulateur Fe dépendant, a aussi été caractérisé dans le but d’étudier sa co-régulation avec HpNikR de la région intergénique nikR-exbB. HpFUR est dimérique et contient au moins deux sites métalliques : un site structural et un site de régulation permettant l’activation pour la liaison à l’ADN.


  • Résumé

    The transcription factors NikR and FUR are involved in the nickel and iron homeostasis. Comparative studies of metal and DNA binding properties of E. Coli (Ec) and H. Pylori (Hp) NikR are reported. EcNikR, a tetramer, binds up to 8 nickels per monomer. EcNikR contains two types of metal sites. The first one, a high affinity site, binds one nickel with a submicromolar dissociation constant. Other sites with a lower affinity are involved in a Ni(II) and pH dependant aggregation process. HpNikR and EcNikR share common metal binding properties such as the binding of different transition metals (Cu(II), Ni(II), Co(II)) in their high affinity sites. The high affinity sites of HpNikR are equal two by two. It has been proposed that metal binding in the two first sites allows protein “closure” that leads to metal binding in the last two sites. Metal incorporation in the high affinity sites seems to be enough to lead to Protein/DNA complex formation. However metal binding in a second stabilisation site enhances the complex stability. Depending on the operator sequence, the metal and the technique used, holo-HpNikR affinity to DNA varies. With an excess of Ni(II), HpNikR binds pureA and pnixA with a Kd of 2. 5 and 1. 7 nM but binds weakly pnikR and pexbB. With an excess of Ni(II) and Mn(II), HpNikR binds pnikR and pexbB with a Kd of 38 and 24 nM. Finally, FUR from H. Pylori (HpFUR), an iron dependent metalloregulator, has been characterised in order to study its co-regulation with HpNikR on the nikR-exbB intergenic region. HpFUR is a dimer which contains at least two metal binding sites: a structural site and a regulatory site which would allow its activation and its DNA binding.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (370 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 252 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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  • Cote : TS07/GRE1/0228/D
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