Mise en évidence, par spectroscopies de résonance paramagnétique électronique et d'absorption électronique UV-visible, de la formation de radicaux tryptophanyles et tyrosyles par transfert d'électron intramoléculaire vers l'hème dans les catalases monofonctionnelles et peroxydases bifonctionnelles

par Julie Colin

Thèse de doctorat en Biochimie. Biophysique

Sous la direction de Anabella Ivancich.

Soutenue en 2008

à Paris 6 .


  • Résumé

    Les catalases, les peroxydases et les catalase-peroxydases (KatGs) à hème régulent la concentration cellulaire du peroxyde d’hydrogène. Dans ces protéines, nous avons caractérisé la formation d’intermédiaires issus de l’oxydation de tyrosines et/ou tryptophanes. La prise en compte de ces radicaux nécessite le réexamen du mécanisme de ces enzymes, centré sur l’oxydo-réduction de l’hème. Pour étudier ces intermédiaires, nous avons utilisé une approche combinant la spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique multifréquences (9-285 GHz), l’absorption UV-visible, la mutagenèse dirigée et le marquage isotopique. L’étude de huit catalases, nous a permis de démontrer que la température de réaction, le pH et l’excès d’oxydant favorisent la formation du radical tyrosyle dans les catalases de foie de bœuf, d’érythrocytes humains, de B. Abortus et de M. Lysodeikticus. Nos résultats expliqueraient les différences d’efficacité dans la dismutation du H2O2. Le transfert spontané d’électron entre la tyrosine et la porphyrine serait en compétition avec la réaction entre l’intermédiaire [Fe(IV)=O Por•+] et le H2O2. Avec la catalase-peroxydase de B. Pseudomallei, nous avons identifié la formation d’un radical tyrosyle et de deux intermédiaires tryptophanyles, l’un formé sur le Trp330. Notre étude de sept KatGs a démontré que les radicaux tryptophanyles sont uniques mais que les sites de formation ne sont pas les mêmes, ce qui expliquerait en partie leurs différences de réactivité vis-à-vis de l’ABTS et de l’isoniazide. Nous avons démontré que, dans les KatGs, les radicaux protéiques peuvent jouer le rôle de cofacteurs dans l’oxydation des substrats et que le mécanisme de la réaction de dismutation du H2O2 diffère de celui des catalases.

  • Titre traduit

    Tryptophanyl and tyrosyl radicals formed by intramolecular electron transfer to the heme in catalases and bi-functional peroxydases and characterized by an electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy and UV-visible electronic absorption spectrophotometry


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Informations

  • Détails : 1 vol. (XVI-292 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres. 343 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2008 566
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