Symport sodium-sucre par la melibiose permease d'escherichia coli : bases moleculaires de la selectivite cationique

par MARIE-LOUISE ZANI

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de G. Leblanc.

Soutenue en 1994

à Nice .

mots clés

Résumé

Le travail presente dans ce manuscrit a ete entrepris pour tenter d'elucider les bases moleculaires de la selectivite cationique de la melibiose permease d'escherichia coli. Cette proteine transmembranaire couple le flux entrant du melibiose a celui du h#+, du na#+ ou du li#+. Par mutagenese dirigee, quatre acides aspartiques (asp) ont ete remplaces individuellement par une cysteine, une asparagine ou un acide glutamique, et l'effet de chaque substitution analyse par des techniques cinetiques. L'ensemble des resultats suggere fortement que les quatre acides aspartiques 31, 51, 55 et 120 du domaine n-terminal hydrophobe pourraient constituer le site cationique de la permease. De plus, les acides aspartiques 55 et 120 contribueraient aussi au mecanisme de couplage des co-substrats (asp55) et a la translocation des complexes ternaires (asp120). Enfin, la selectivite cationique de la permease a pu etre modifiee en mutant un des coordinats du site (asp51). Sept residus polaires situes a proximite des acides aspartiques ont ete remplaces individuellement par un residu apolaire par mutagenese dirigee, pour tester leur importance catalytique. L'ensemble de ces travaux montre que ces residus polaires ne sont pas essentiels au processus d'activation du transport des sucres par le na#+ ou le li#+. Cependant, les tyrosines 24 et 116, ainsi que l'asparagine 83 contribueraient indirectement a ce processus. Le domaine hydrophobe de la permease en contact avec le cytoplasme, qui contient ces trois residus, pourrait constituer le site catalytique de la proteine. La serine 230, localisee dans ce domaine, a ete ciblee en combinant des techniques de mutagenese dirigee et de genetique. Ce residu serait implique dans le processus de couplage des co-substrats et/ou de reconnaissance des cations par la permease

Titre traduit

Sodium-sugar symport by the melibiose permease of escherichia coli: molecular basis of cationic selectivity

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