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Nathalie Bal

Étude fonctionnelle de CadA, l'ATPase-cadmium de Listeria monocytogenes



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Publié le 13 décembre 2002


Thèse soutenue le 13 décembre 2002 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, à travers une membrane, des ions métalliques lourds contre leur gradient électrochimique, en utilisant l'énergie libérée dors de l'hydrolyse de l'ATP.
L'objectif de cette thèse réside dans l'étude fonctionnelle de CadALM, ATPase de type P1 engagée dans la détoxication du cadmium chez Listeria monocytogenes.
Ce travail a débuté par l'expression hétérologue de l'ATPase CadALM dans les cellules SF9 via Baculovirus. L'étude de CadALM a permis de révéler ses caractéristiques enzymatiques principales démontrant un mécanisme enzymatique analogue à celui des ATPases de type P2, les ATPases les plus étudiées de la famille des ATPases de type P. Ce travail a aussi contribué à une délimitation de la spécificité ionique de CadALM, confirmant son appartenance à la sous-famille des ATPases de type P1 impliquées dans le transport du cadmium, du zinc ou du plomb. L'étude d'une protéine CadALM tronquée de son domaine cytoplasmique N-terminal de liaison des ions métalliques lourds - la caractéristique structurale majeure des ATPases de type P1 - a attesté que ce domaine n'était pas essentiel au fonctionnement de l'ATPase. Néanmoins, un rôle régulateur dans l'activation de CadALM par les métaux lui a été attribué. Enfin, l'étude du rôle du motif CPC de CadALM, situé dans la sixième hélice transmembranaire et hautement conservé parmi les ATPases de transport des métaux lourds, a suggéré son implication dans le(s) site(s) de transport membranaire. En marge de ces résultats sur la caractérisation biochimique de la protéine CadALM, un nouveau phénotype associé à l'expression de CadALM a été découvert dans la levure Saccharomyces cerevesiae. Ce phénotype s'est révélé utilisable en tant que système de criblage pour l'identification de mutants non fonctionnels, et donc pour la détermination d'acides aminés essentiels au fonctionnement de l'ATPase.

Jury :
Président : Pr Eva Pebay-Peroula
 Rapporteur : Pr Marc Le Maire
Rapporteur : Dr Alexandre Ghazi
Examinateur : Pr Nigel Robinson
Directeurs de thèse : Dr Patrice Catty et Dr Florent Guillain

Mots clés :
 CadA, ATPase de type P1, Listeria monocytogenes, transport actif, site de fixation des métaux lourds, Baculovirus/Sf9, Saccharomyces cerevisiae

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