La soutenance de thèse se tiendra le mercredi 20 décembre à 9h en salles 400-401 de 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.
Composition du Jury:
- 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
Résumé de la thèse :
Les interactions protéine-protéine (PPIs) et les assemblages supramoléculaires sont essentiels pour les fonctions des cellules vivantes. Ils jouent un rôle important dans un certain nombre de fonctions biologiques, comme la transduction de signaux, la communication entre cellules, la transcription, la réplication ou le transport membranaire. La détermination et la caractérisation de telles interfaces restent un défi en biologie structurale. Cependant, les progrès dans le développement de méthodes computationnelles et la puissance des ressources informatiques disponibles de nos jours ont permis une amélioration considérable de la précision des prédictions in silico des modèles tri-dimensionnels d’assemblages protéiques.
Dans le cadre de cette thèse, l’objectif était de prédire la structure d’un assemblage supramoléculaire, appelé métabolon Ubi, impliqué dans la voie de biosynthèse de l’ubiquinone (UQ8) dans Escherichia coli. L’ubiquinone est un prénol possédant des propriétés oxydo-réductrices, localisé dans les membranes, et très conservé à travers l’évolution mais également dans les différentes cellules des organismes. Elle est composée de deux parties principales, un groupe aromatique aux propriétés oxydo-réductrices, appelé quinone ou tête polaire, et une queue polyisoprénoide qui est de nature hydrophobe. Dans le cadre de cette étude, ce sont les dernières étapes de la voie de biosynthèse, notamment les modifications (méthylations et hydroxylations) de la tête polaire, qui nous intéressent. Ces réactions ont lieu au sein du métabolon Ubi. Ce dernier est constitué de sept protéines différentes (UbiE, UbiG, UbiF, UbiH, UbiI, UbiJ, UbiK) catalysant six réactions enzymatiques consécutives.
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.
L’ensemble de ces travaux, et des hypothèses proposées, permet d’apporter un regard nouveau sur l’organisation supramoléculaire du métabolon Ubi, tant au niveau structural que fonctionnel. Ainsi, nos résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour leur étude expérimentale.
