Vous êtes ici : Accueil > Actualités > Agenda > Structure-function relationships of photosynthesis related proteins studied by Mid- and Far- FTIR difference spectroscopy

Séminaire


Soutenance de thèse

Structure-function relationships of photosynthesis related proteins studied by Mid- and Far- FTIR difference spectroscopy

Du 15/04/2019 au 15/04/2019
Lidia Zuccarello (BIAM/IPM)

​Conférencière : Lidia Zuccarello (BIAM/IPM)

Résumé

Les métalloprotéines jouent un rôle central dans diverses voies métaboliques, couvrant une grande variété de fonctions par la diversité des cations métalliques, des sphères de coordination et des structures spécifiques des centres métalliques.
Cette thèse de doctorat porte sur l’étude des relations structure - fonction de différentes métalloprotéines de la cyanobactérie thermophile Thermosynechoccocus elongatus impliquées dans la photosynthèse: ferredoxines à centre [2Fe-2S], cytochromes de type c de coordination Cys/His (PsbV2 et Tll0287), et Photosystème II (PSII), par spectroscopie, et notamment spectroscopie infra rouge, couplée soit à l’électrochimie, soit à la photochimie, dans les domaines infrarouge moyen et lointain.
Les propriétés d'une ferredoxine mineure de T. elongatus Fd2 ont été comparées à celles de la ferredoxine principale Fd1, et celles Nostoc PCC7220, FdN. Différents potentiels d’oxydoréduction Em ont été obtenus pour Fd1 (-372 mV) et Fd2 (-440 mV). Une grande similarité de réorganisation structurale a été observée lors de la réduction de Fd1 et de FdN dans les domaines IR moyen et lointain. Des différences significatives ont été observées pour Fd2, notamment concernant les interactions entre le centre [2Fe-2S] et la protéine, révélées par les modes Amide ainsi que par le mode (Fe-St) identifié dans le domaine IR lointain. Les propriétés spécifiques de la ferredoxine mineure Fd2 sont discutées en relation avec le motif CysValAsnCys très différent de celui des ferredoxines principales comme Fd1 ou FdN (CysSerThrCys).
Les propriétés de PsbVII et Tll0287 ont été comparées à celles d'un mutant Met58Cys (M58C) du cytc6. Le potentiel d’oxydoréduction (Em) de PsbV2 a été déterminé ainsi que sa dépendance en pH ainsi que celle de M58C. Avec Tll0287, ces cytochromes de type c de coordination axiale His/Cys montrent un Em très négatif de -255 mV, -370 mV et -500 mV, pour M58C, Tll0287 et PsbV2, respectivement, qui diffère beaucoup d’un cytochrome à l’autre. L'importance de l'environnement de l’hème et de la structure de la protéine dans la modulation des propriétés redox a été mise en évidence par spectroscopie IRTF en mode différentiel. Les résultats montrent que la déprotonation du 6e ligand axial, la stabilisation des ligands axiaux dans un environnement électrophile et la présence d'une molécule d'eau très structurée ont un rôle important dans la modulation du potentiel du Em de M58C, Tll0287 et PsbV2, respectivement. Un nouveau marqueur de la coordination axiale His/Cys est proposé dans l'infrarouge lointain entre 289 cm-1 et 303 cm-1, dont la fréquence pourrait être corrélée à la valeur du Em.
L’analyse de la transition S1 à S2 dans le PSII a impliqué l'adaptation d'un dispositif de mesure. L'étude d'échantillons H2O, D2O et H218O et de PSII avec du Sr incorporé de façon biosynthétique a permis d’identifier des modes du centre Mn4CaO5 et de molécules d’eau ligands. Ces attributions sont discutées au regard des récentes données structurales, spectroscopiques et de modélisation.

Infos Pratiques

Salle de conférence du bâtiment 120, à partir de 14 h, Centre CEA Cadarache

Pour les extérieurs, merci de contacter Laurine Descamps au 04 42 25 27 53 pour les formalités d'entrée sur le centre.

Haut de page