The thesis defense will take place on Wednesday, December 20 at 9am in the meeting rooms 400-401 of TBI.
Intitulée : « Caractérisation et compréhension d’assemblages protéiques: le cas du métabolon Ubi de Escherichia coli impliqué dans la biosynthèse de l’ubiquinone » et sera défendue en français.
Jury composition:
- Mme Isabelle Callebaut, Directrice de Recherche CNRS, Rapporteur
- Manuel Dauchez, Professeur Université de Reims-Champagne Ardenne, Rapporteur
- Mme Catherine Etchebest, Professeure Université Paris Cité, Examinatrice
- Raphaël Guerois, Directeur de Recherche CEA, Examinateur
- Fabien Pierrel,Directeur de Recherche CNRS, Membre invité
- Mme Isabelle André, Directrice de Recherche CNRS, Directrice de thèse
- Jérémy Esque, Ingénieur de Recherche INRAe, Co-directeur de thèse
Abstract:
Protein-protein interactions (PPIs) and supramolecular assemblies are essential for the functions of living cells. They play an important role in various biological functions, such as signal transduction, cell-cell communication, transcription, replication and membrane transport. Determining and characterizing such interfaces remains a challenge in structural biology. However, advances in the development of computational methods and the power of the computing resources available today have led to a considerable improvement in the accuracy of in silico predictions of three-dimensional models of protein assemblies.
In this thesis, the aim was to predict the structure of a supramolecular assembly, called the Ubi metabolon, involved in the ubiquinone (UQ8) biosynthesis pathway in Escherichia coli. Ubiquinone is a prenol with oxido-reducing properties, localized in membranes, and highly conserved throughout evolution but also in different cells of organisms. It is composed of two main parts, an aromatic group with oxido-reducing properties, known as quinone or polar head, and a polyisoprenoid tail which is hydrophobic in nature. In this study, we are interested in the final stages of the biosynthetic pathway, in particular the modifications (methylations and hydroxylations) of the polar head. These reactions take place within the Ubi metabolon. The latter is made up of seven different proteins (UbiE, UbiG, UbiF, UbiH, UbiI, UbiJ, UbiK) catalysing six consecutive enzymatic reactions.
Dans ce travail, nous avons cherché à prédire la structure du métabolon et nous avons ainsi été capable de proposer un sous-ensemble protéique que nous avons nommé « sous-unité centrale ». Cette sous-unité comprend l’ensemble des partenaires et pourrait être biologiquement fonctionnelle. En parallèle, une étude a été menée sur l’hétérotrimère UbiJ-UbiK2, une brique moléculaire essentielle du métabolon Ubi. Un modèle tri-dimensionnel de UbiJ-UbiK2 a été proposé. A l’aide d’une étude par modélisation multi-échelles, il a pu être montré qu’il pouvait être impliqué dans le relargage de l’ubiquinone au sein des membranes. Enfin, la dernière partie de ce travail a porté sur l’étude du comportement d’une famille particulière d’enzymes, les mono-oxygénases à flavine de classe A, à laquelle appartiennent UbiF, UbiH et UbiI. Une étude comparative entre une enzyme modèle de cette famille enzymatique, appelée PHBH, et UbiI a été réalisée et concluant à la nécessité d’interactions avec des partenaires, permettant de stabiliser ces protéines au sein du métabolon Ubi.
Taken together, this work and the proposed hypotheses provide a new insight into the supramolecular organization of the Ubi metabolon, both structurally and functionally. Our results open up new prospects for their experimental study.
