Structural and functional organisation of the agarolytic enzyme system of the marine flavobacterium Zobellia galactanivorans

par Jan-Hendrik Hehemann

Thèse de doctorat en Glycobiologie marine

Sous la direction de Mirjam Czjzek.

Soutenue en 2009

à Paris 6 .

mots clés

• Glycobiologie marine
• Algue Polysaccharides
• Bacteroidetes
• Biologie structurale
• Porphyranases
• Agarose
• Agarases
• Bactéries marines
• Glycosides Hydrolases

Titre traduit

Analyse structurale et fonctionnelle des enzymes du système agarolytique de la flavobactérie marine zobellia galactanivorans

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Résumé

Zobellia galactanivorans est une Flavobacterie marine capable de dégrader des polysaccharides complexes tels que l’agar qui est largement utilisé en biotechnologie et agroalimentaire. Dans l’écosystème marin les organismes photosynthétiques tels que les algues et les cyanobactéries sont les principaux producteurs de carbone organique. Cette source de carbone est utilisée par les bactéries marines qui sécrètent des glycosides hydrolases afin d’attaquer les algues ou d’hydrolyser la paroi des algues en décomposition. Pour comprendre les mécanismes de recyclage du carbone à partir de ces zones de nutrition préférentielles nous avons décidé d’analyser le système agarolytique de Z. Galactanivorans. Le génome bactérien complet a mis en évidence la présence de neuf agarases de la famille GH 16, confirmant que Z. Galactanivorans possède un système agarolytique complexe pour dégrader cette ressource naturel qu’est l’agar. Sept séquences originales ont été surexprimées grâce à une stratégie de clonage à moyen débit. Une nouvelle ß-agarase (AgaD) a été purifiée à l’homogénéité, puis cristallisée et les données de diffraction ont été collectées à une résolution de 1. 5 Å. La structure a été résolue par remplacement moléculaire et la caractérisation biochimique a été réalisée. De plus, les deux premières ?-porphyranases PorA et PorB ont été identifiées, cristallisées et caractérisées biochimiquement. La diversité d’enzymes agarolytiques reflète les adaptations biologiques dont ont fait preuve certaines bactéries pour s’accommoder à la grande variabilité de l’agarose de la paroi des algues rouges.