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Étude des déterminants structuraux modulant le potentiel d'oxydoréduction des protéines fer-soufre à haut potentiel d'oxydoréduction

Manon M J Couture
Lindsay D. Eltis
MM

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Manon M J Couture

Résumé du colloque

Les centres [4Fe-4S] sont très répandus dans la nature et ils jouent un rôle fondamental dans de nombreux processus biologiques. Les protéines fer-soufre à haut potentiel d'oxydoréduction (HiPIPs) sont des protéines de transfert d'électrons possédant un tel site. Grâce à leur petite taille et à leur grande caractérisation, les HiPIPs constituent un excellent système d'étude des propriétés biophysiques des centres [4Fe-4S]. Le potentiel d'oxydoréduction mesuré (E°m) de ces sites est largement déterminé par la polarité de son environnement. Chez les HiPIPs, ce potentiel varie entre 50 et 450 mV tandis que chez les autres protéines [4Fe-4S], telles que les ferrédoxines, il se situe entre -200 et -650 mV. Dans l'expérimentation présentée ici, nous avons tenté de cerner l'influence de la chaîne polypeptidique sur le E°m du centre [4Fe-4S]. Certains chercheurs ont invoqué le rôle de l'accès du solvant au site, celui des résidus chargés situés à la surface de la protéine et celui des groupements polaires avoisinant le centre [4Fe-4S], tels que le lien peptidique, pour expliquer la différence de E°m entre les diverses protéines. Afin d'évaluer l'influence de ces différents facteurs sur E°m, nous avons préparé plusieurs variantes de la HiPIP I de Ectothiorhodospira halophila. Ces variantes ont été conçues avec l'aide de la modélisation moléculaire, générées par mutagénèse dirigée, purifiées et enfin leur E°m est déterminé par voltampérométrie cyclique. Ainsi, les variantes F53A, F36G, F36G/H50A et H50A de la HiPIP I de E. halophila étaient conçues pour augmenter l'accessibilité du solvant au centre [4Fe-4S]. Les variantes V66E, V66K et V66H étaient créées pour évaluer le rôle d'une charge de surface située tout près du site. Et finalement, la variante F36S était construite dans le but d'introduire un groupement polaire juste à côté du site [4Fe-4S]. Les E°m de ces variantes seront présentés et les résultats seront discutés en comparaison avec des études similaires menées sur d'autres protéines de transfert d'électrons.

Contexte

Section :
Biotechnologie, biophysique
news icon Thème du colloque :
Biotechnologie, biophysique
host icon Hôte : Université McGill

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Titre du colloque :

Biotechnologie, biophysique
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