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ChenChou Wu

Identification et caractérisation des sites de transport de CadA, l'ATPase-cadmium de Listeria monocytogenes



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Publié le 17 janvier 2005


Thèse soutenue le 17 janvier 2005 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Joseph Fourier de Grenoble I - Discipline : Biologie Cellulaire et Moléculaire

Résumé :
Les ATPases de type P1 assurent le transport d'ions métalliques lourds tels que le Cu+, le Cd2+ ou le Zn2+ à travers une membrane. Ce transport, qualifié d'actif parce que s'exerçant en sens inverse du gradient électrochimique de l'ion transporté, utilise l'énergie libérée lors de l'hydrolyse de l'ATP. Une étude accomplie en 1992 indique que 36% des Listeria monocytogenes sont résistantes à de hautes concentrations de Cd2+. Cette résistance est associée à la présen​ce de plasmides, parmi lesquels pLm74 qui présente une séquence de 2136 paires de bases codant pour un polypeptide de 711 acides aminés nommé CadA. Ce polypeptide possède les 3 séquences signatures des ATPases de type P, les motifs DKTGT, MxTGD et TGDGxNDxP et les 2 séquences signatures des ATPases de type P1, les motifs CXXC et CPC. L'objectif de cette thèse était la recherche des acides aminés constituant la voie de passage du Cd2+ au sein du domaine transmembranaire de CadA. Ce travail a nécessité l'expression de CadA dans la levure Saccharomyces cerevisiae et la caractérisation du phénotype de sensibilité au Cd2+ induit par la présence de CadA. Il a aussi nécessité une étude enzymatique de CadA au cours de laquelle nous avons montré que le Cd-ATP pouvait remplacer le Mg-ATP dans le cycle enzymatique de la protéine. Quatre hélices transmembranaires (3, 4, 6 et 8) constitueraient la voie de passage du Cd2+ dans CadA. Au sein de ces hélices, les acides aminés M149, C354 et T684 pourraient faire partie du site de liaison tandis que E164 et C356 pourraient être importants dans le processus de dissociation du métal. P355 et D692 seraient nécessaires à la phosphorylation de l'enzyme.
L'étude des domaines cytoplasmiques N (liaison des nucléotides) et P (phosphorylation) de CadA a été aussi abordée au cours de cette thèse. La caractérisation fonctionnelle d'ATPases chimériques a mis en évidence la possibilité d'échanger le domaine de phosphorylation entre différentes ATPases de type P.

Jury :
 Rapporteur : Pr André Goffeau
Rapporteur : Pr Marc le Maire
Examinateur : Pr Claude Roby
 Directeur de thèse : Dr Elisabeth Mintz et Dr Patrice Catty

Mots-clés :
CadA, ATPase de type P1, cadmium, Listeria monocytogenes, Saccharomyces cerevisiae, site de transport

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