Benoît d'Autréaux
Études spectroscopiques de la protéine Fur (Ferric Uptake Regulation). Interaction avec le monoxyde d’azote
Publié le 25 novembre 2002
Corps de texte 1
Thèse soutenue le 25 novembre 2002 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Joseph Fourier de Grenoble I - Discipline : Chimie
Résumé :La protéine FUR (Ferric Uptake Regulation) contrôle la concentration en fer dans les bactéries Gram négatif. La protéine Fur d'Escherichia coli est isolée sous forme d'un dimère de 2x17 kDa, comportant un ion Zn2+ par monomère. Le mécanisme de régulation fait intervenir la coordination d'un ion Fe2+ qui provoque un changement de conformation de la protéine et sa fixation dans la région promotrice des gènes impliqués dans le métabolisme du fer, réprimant ainsi leur l’expression. Nous avons étudié l'influence de l’oligomérisation, de la métallation et du monoxyde d’azote sur la structure et l'activité de la protéine Fur d’E. coli. La protéine est capable de s’oligomériser en tétramère et hexamère mais existe principalement sous forme dimère aux concentrations physiologiques. Une forme monomère contenant deux ponts disulfures est obtenue à l'issue de la purification. Celle-ci n'est pas en équilibre avec le dimère et n'est pas activable directement par un ion métallique. Une forme dimère activable, est obtenue à partir de ce monomère après réduction des ponts disulfures par le DTT et ajout d’un ion métallique (Zn2+, Co2+ ou Fe2+). L'étude de l'incorporation des ions Co2+ et Fe2+ par spectroscopie UV-visible et Mössbauer montre que ces ions occupent un site similaire à celui décrit pour le zinc. L'oxyde nitrique,
NOi, est produit par les eucaryotes pour lutter contre l'invasion bactérienne. Il est connu pour réagir avec les centres à fer de nombreuses protéines. Nous avons étudié son action sur la protéine Fur activé par le fer.
In vivo et
in vitro l'activité de Fur est inhibée par NOi. L’étude par spectroscopie RPE montre que NOi réagit avec le fer de Fur pour former un adduit fer-nitrosyl S=1/2 stable en anaérobie, qui conserve sa structure dimère. Des études par spectroscopies Mössbauer, ENDOR, FTIR et UV-visible suggèrent que l'adduit est de type dinitrosyl Fur-Fe(NO)2. Cette étude a montré le lien entre le contrôle du métabolisme du fer par Fur et la réponse à NOi.
Jury :
Président : Marc Fontecave
Rapporteur : Jean Claude Drapier
Rapporteur : Alfred William Rutherford
Examinateur : Danièle Touati
Examinateur : Jean-Marc Latour
Directeur de thèse : Isabelle Michaud-Soret
Mots-clés :Monoxyde d'azote, Fer, Cobalt, Zinc, Oligomérisation, RPE, ENDOR, Mössbauer, FTIR, Métalloprotéine, répresseur transcriptionnel
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