Etudes structurales et fonctionnelles de l'HPr Kinase/Phosphorylase, de sa voie de signalisation et de sa nouvelle famille de protéine-kinases à P-loop

Structural and functional studies of the HPr Kinase/Phosphorylase, of its signalisation pathway and of its new P-loop containing protein-kinases family

• Auteur / Autrice : Vincent Chaptal
• Direction : Sylvie Nessler
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

Mon travail de thèse s'articule autour de l'étude d'une protéine-kinase bactérienne d'un nouveau genre, l'HPr Kinase/Phosphorylase (HPrK/P). Cette enzyme bifonctionnelle régule chez les bactéries à Gram positif la répression cataabolique du carbone, qui permet aux bactéries de s'adapter rapidement à la disponibilité en source de carbone. HPrK/P ne présente aucune similarité structurale avec les protéine-kinases eucaryotes. Elle phosphoryle la serine 46 des protéines HPr et Crh, qui activent alors le régulateur transcriptionnel CcpA. La conformation phosphorylase de l'enzyme est connue depuis 2001. Lors de ma thèse, l'étude cristallographique du mutant V267F du domaine catalytique de l'HPrK/P de L. Casei a permis de résoudre sa conformation kinase. L'analyse structurale des interactions entre CcpA et les formes phosphorylées de HPr et Crh a également été réalisée. Enfin, j'ai étudié les protéines Fap7 et YFH7 de S. Cerevisiae dans le cadre d'un projet d'analyse systématique des protéines à P-loop de fonction inconnue chez la levure.

My PhD work concerns the study of a new type of bacterial protein-kinase, the HPr Kinase/Phosphorylase (HPrK/P). This bifunctional enzyme is a key sensor of the Carbon catabolite regulation mechanism in low G+C Gram positive bacteria. HPrK/P exhibits no similiarity with eukaryotic protein kinases. HPrK/P phosphorylates residue serine 46 of the HPr and Crh proteins, allowing them to activate the transcriptional regulator CcpA, and to regulate the expression of carbon catabolism genes. This mechanism enables bacteria to adapt to their environment. The structure of the phosphorylase conformation of HPrK/P was known. My work on mutant V267F of L. Casei HPrK/P catalytic domain allowed me to gain insights into the kinase conformation. I also performed structural analysis of the interactions between CcpA and the phosphorylated forms of HPr and Crh. Finally, I analysed the proteins Fap7 and YFH7 of S. Cerevisiae in a project of systematic study of yeast P-loop containing proteins of unknown function.