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Abdelnasser El Ghazouani

Étude biochimique et fonctionnelle de la protéine PerR de Bacillus subtilis : un senseur bactérien du peroxyde d'hydrogène



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Publié le 13 novembre 2007


Thèse soutenue le 13 novembre 2007 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Joseph Fourier de Grenoble I - Discipline : Chimie-Biologie

Résumé :
La métalloprotéine PerR (Peroxyde resistance Regulator), homodimère de 2 fois 16,5 kDa, est un facteur de la transcription. PerR est le senseur du peroxyde d’hydrogène chez plusieurs microorganismes. PerR de Bacillus subtilis a été isolée sous sa forme apo avec la présence d’un ion Zn2+ par monomère. Dans des conditions de culture non contrôlées, PerR est en partie oxydée de manière aléatoire. La spectrométrie de masse et la spectroscopie RPE nous ont permis de relier la capacité de fixation du métal régulateur (Fe2+ ou Mn2+) et l’oxydation de PerR. Notre travail a permis de mettre au point un protocole d’expression con​duisant de manière reproductible à une forme totalement réduite. Ceci a permis la détermination précise de l’affinité de la protéine pour le métal régulateur et l’ADN. La forme apo-PerR-Zn a été cristallisée et cette structure révèle un site structural à zinc avec une coordination tétraédrique par les quatre cystéines de la protéine (motif Zn(Cys)4). Ce site verrouille le domaine de dimérisation, favorisant ainsi la stabilité du dimère. Le rôle structural de ce site a été confirmé par des expériences biochimiques qui mettent en évidence une réactivité faible vis-à-vis d’H2O2. Des études en spectroscopie de fluorescence ont montré des changements conformationnels de PerR en solution après métallation et fixation à l’ADN. La formation du complexe ADN-PerR a été étudiée de manière détaillée et a permis de mettre en évidence deux nucléotides et trois acides aminés essentiels dans cette interaction. Enfin, nos travaux sur la forme oxydée de PerR ont mis en évidence que le résidu 2-oxo-histidine est le marqueur biologique de l’oxydation de PerR.

Jury :
Rapporteur : Dr Marius Réglier
Rapporteur : Dr Michel Toledano
Examinateur : Pr Alain Favier
Examinateur : Dr Jean-Luc Boucher
Directeur de thèse : Dr Jean-Marc Latour
co-directeur de thèse : Dr Victor Duarte

Mots-clés :
H2O2, PerR, Stress oxydant, 2-oxo-histidine, Métalloprotéine, Répresseur transcriptionnel

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