Étude structurale de la pyruvate:ferrédoxine oxydoréductase de Desulfovibrio africanus par cristallographie des rayons X : vers une meilleure connaissance du mécanisme réactionnel du cofacteur thiamine pyrophosphate

• Auteur / Autrice : Eric Chabrière
• Direction : Juan-Carlos Fontecilla-Camps
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cristallographie biologique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Microbiologie

Sciences medicales

Dermatologie

Pyruvate synthase

Analyse structurale

Structure 3 dimensions

Diffractometrie rx

Mecanisme reaction

Site actif

Desulfovibrio africanus

Résumé

Les pyruvate : ferredoxine oxydoreductases (pfor) sont des enzymes qui, chez la plupart des organismes anaerobes, catalysent la decarboxylation oxydative du pyruvate en utilisant le cofacteur thiamine pyrophosphate, suivant la reaction : pyruvate + coa-sh acetyl-coa + co 2 + 2e + h + dans cette these, nous expliquons comment nous avons resolu, par cristallographie, la premiere structure tridimensionnelle d'une pfor, celle de desulfovibrio africanus, une bacterie sulfato-reductrice anaerobe. Nous montrons aussi comment l'analyse de cette structure a apporte une meilleure comprehension du mecanisme reactionnel. Les techniques utilisees ont ete le mad, le mir, le remplacement moleculaire, et l'extension des phases par moyennation et aplatissement de solvant sur 2 formes cristallines. Nous avons aussi developpe une methode appelee pbr qui a pour but d'ameliorer les phases lorsque des derives d'atomes lourds contiennent des sites en commun. Cette structure nous a permis d'expliquer l'architecture des domaines qui composent les pfor, de proposer des chemins d'acces pour les substrats jusqu'au site actif, de montrer un chemin possible du site actif jusqu'a la surface pour les electrons liberes au cours de la reaction et d'expliquer comment un bras c-terminal, qui possede un pont disulfure, peut intervenir dans la stabilite de l'enzyme vis-a-vis l'oxygene en protegeant l'agregat proximal. Nous avons aussi resolu la structure du complexe pfor-pyruvate a ph 6 sans qu'il y ait eu reaction et la structure de l'enzyme active dans un etat intermediaire radicalaire a ph 9. Ces structures nous ont permis de caracteriser au niveau structural le site actif et d'affiner nos connaissances sur le mecanisme reactionnel. Ces connaissances constituent une base utile pour commencer une recherche, ou une amelioration rationnelle, d'inhibiteurs specifiques des pfor qui pourraient etre utilises dans le traitement contre certains organismes pathogenes.