Rôle de la protéine YajL de Escherichia coli et de la protéine DJ-1 associée au Parkinsonisme, dans la protection contre l'oxydation et l'agrégation des protéines

par Nadia Messaoudi

Thèse de doctorat en Microbiologie procaryote et eucaryote

Sous la direction de Gilbert Richarme.

Soutenue en 2013

à Paris 7 en cotutelle avec l'Université de Carthage .


  • Résumé

    La protéine YajL est l'homologue procaryote de la protéine DJ-1 associée au Parkinsonisme et impliquée dans la résistance au stress oxydatif. Dans le mutant yajL, les protéines subissent une agrégation dépendante du stress oxydatif. Elles subissent une carbonylation ainsi qu'une oxydation de leurs cystéines, principalement représentée par une sulfénylation (P-SOH). Nous avons montré que les protéines YajL et DJ-1 ont une fonction chaperon covalent qui leur permet de protéger les protéines contre la sulfénylation. Certains substrats de la protéine YajL sont inactivés dans le mutant yajL, ce qui démontre le rôle de cette protéine dans leur protection contre cette inactivation. L'étude du transcriptome et de l'état redox du mutant yajL montre la surexpression d'une centaine de gènes codant pour des chaperons et des protéases, des protéines du métabolisme du fer, de stress oxydatif, du métabolisme de l'ADN et de division cellulaire. Le mutant yajL surproduit aussi le facteur de stress sigma S, et son régulateur de stress oxydatif OxyR est partiellement oxydé (et actif), ce qui explique la surexpression de la plupart des gènes ci-dessus surproduits de façon constitutive dans ce mutant. Le mutant yajL présente des rapports élevés NADH/NAD et ADP/ATP ainsi qu'un métabolisme fermentaire. De plus, il surexprime des déshydrogénases qui courcircuitent la NADH déshydrogénase en transférant'les électrons des substrats directement aux quinones (et non au NADH), telles PoxB, GlpD et DadA. Ces perturbations métaboliques entrainent un blocage du cycle de Krebs et des perturbations du métabolisme des acides aminés, reflétées par un métabolisme préférentiel de ceux conduisant au pyruvate.

  • Titre traduit

    Role of YajL protein of Escherichia Coli and the DJ-1 associated Parkinsonism, in the protection oxidation and protein agregation


  • Résumé

    YajL is the closest Escherichia coli homolog of the Parkinsonism-associated protein DJ-1, involved in the resistance to oxidative stress. It was observed that some protein substrates of YajL (aconitase B and NADH dehydrogenase I) are inactivated in the yajl mutant, suggesting its role in protection against their inactivation. In order to better understand the role of YajL in cell physiology, we conducted a study of the transcriptome and redox state of yajL mutant strain. The transcriptomic analysis showed the overexpression of a hundred gènes coding for chaperones and proteases, proteins of iron metabolism, oxidative stress proteins, proteins of DNA metabolism and cell division proteins (Messaoudi et al. , 2012). In addition, the yajL mutant overproduces the stress factor sigma S, and its oxidative stress regulator OxyR is partially oxidized, which explains the overexpression of most genes above constitutively overproduced in yajL the mutant. Since the yajL mutant is defective in NADH dehydrogenase I, we investigated the respiratory metabolism. We have shown that the mutant strain has high NADH/NAD and ADP/ATP ratios and presents a fermentative metabolism with production of lactate, acetate, succinate and ethanol. YajL mutant overexpresses dehydrogenases which bypass NADH dehydrogenase transferring electrons directly to the quinone substrates, such as pyruvate oxidase PoxB, glycerol phosphate dehydrogenase GlpD and alanine dehydrogenase DadA. These metabolic disruptions, particularly the increase of NADH/NAD ratio, result in a blockage of Krebs cycle and metabolic disorders of amino acid metabolism, reflected by preferring those involved in pathways leading to pyruvate.

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  • Détails : 1 vol. ([170] p.)
  • Annexes : 240 réf.

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  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2013) 009
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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 10331
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