Contribution a l'etude de genes nucleaires controlant la biogenese des complexes de la chaine respiratoire mitochondriale

A study of nuclear genes controling the biogenesis of mitochondrial respiratory complexes

• Auteur / Autrice : PATRICE HAMEL
• Direction : Geneviève Dujardin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Chez saccharomyces cerevisiae, les genes nucleaires oxa1 et abc1 controlent la biogenese des complexes respiratoires mitochondriaux. Oxa1p est requis pour l'assemblage/insertion des complexes iv (cytochrome c oxydase) et v (atpase) tandis qu'abclp controle l'activite du complexe iii (bc1). La complementation heterologue des mutants oxa1 et abc1 a permis d'isoler les homologues fonctionnels et structuraux d'oxa1p et d'abc1p chez arabidopsis thaliana. Nous avons montre que les proteines d'arabidopsis remplacent les fonctions de leurs homologues chez la levure et qu'elles sont codees chacune par un gene unique exprime de facon constitutive dans les differents tissus de plante examines. Chez s. Cerevisiae, l'absence d'oxa1p conduit a une degradation de certaines sous-unites des complexes respiratoires. Nous avons isole apres mutagenese uv, des suppresseurs pouvant compenser la deficience respiratoire due a l'absence d'oxa1p. Les suppresseurs correspondent a des mutations nucleaires dominantes definissant deux locis genetiques distincts. Dans toutes les souches suppresseurs, un complexe iv assemble pleinement actif s'accumule mais en quantite moindre que dans une souche sauvage, tandis que l'activite atpasique du complexe v est restauree a un niveau quasi-sauvage. Les deux genes suppresseurs ont ete clones et correspondent a cyt1 et qcr9, codant respectivement le cytochrome c1 et qcr9p, deux sous-unites du complexe iii. Les mutations suppresseurs dans cyt1 sont toutes localisees dans l'ancre du cytochrome c1 et tendent a diminuer l'hydrophobicite de cette ancre. Nous avons montre que la suppression par le cytochrome c1 opere de facon independante de son role bien etabli dans le transfert des electrons. La mutation suppresseur dans qcr9 est localisee dans l'helice transmembranaire de qcr9p. Dans toutes les souches suppresseurs, des formes du cytochrome c1 extractibles au traitement carbonate, souvent plus coutres, sont detectees en plus de la forme membranaire. Ces formes, generees par proteolyse partielle, resulteraient d'une mauvaise insertion du cytochrome c1. Nous proposons que l'activite de suppression du cytochrome c1 soit associee a ces nouvelles formes moleculaires qui protgeraient les sous-unites des complexes de la degradation proteolytique qui survient en l'absence d'oxa1p.