Détermination de la structure par RMN d'une protéine impliquée dans la biosynthèse de centres [Fe-S]: SufA
Résumé
The SufA protein from Escherichia coli is a homodimeric scaffold protein, allowing the formation of iron-sulfur clusters [Fe-S] before forwarding them to a target protein. This protein belongs to the SUF (for sulfur mobilzation) operon which appears to be activited under oxidative stress. In order to have a better understanding of the coordination of the [Fe-S] by the SufA protein, we undertook the determination of the three-dimensional structure by nuclear magnetic resonance (NMR). Currently, we achieved on the monomeric form of the apo-protein. Preliminary results with the reconstituted [Fe-S] protein are also presented in this document. We were able to observe the presence of three cysteine residues whose role, which was determinated by biochemical studies, is to stabilize the [Fe-S] cluster. However the exact coordination of the [Fe-S] cluster by these cysteines is not well known. The structure resolution of the dimer (in progress), and complementary NMR studies on the holoprotein SufA should bring a better understanding of the coordination mode of its cluster. It is worth to note that structural differences, with regard to the X-ray structures (published during this thesis) were observed, located particulary in the C-terminal sequence who we find two over the three coordinating cysteines.
La protéine SufA d'Escherichia coli est une protéine homodimérique, dite d'échafaudage, qui permet l'assemblage de centres [Fe-S] avant de les transmettre à une protéine cible possèdant une fonction biologique. Elle appartient à un ensemble de protéines organisées en opéron (SUF) qui semble activé dans le cadre de stress oxydatif. Afin de mieux comprendre le mode de fixation du centre [Fe-S] par la protéine SufA, la détermination de la structure tridimensionnelle par RMN a été entreprise. Nous avons obtenu la structure monomérique de la protéine sans son centre [Fe-S] (forme apo) et effectué des études de résonance magnétique nucléaire (RMN) préliminaires de la protéine SufA avec son centre métallique reconstitué. Nous avons pu ainsi observer trois résidus cystéine, que des études biochimiques ont montré comme étant impliqués dans la chélation du centre [Fe-S], et affirmer qu'ils étaient proches du site métallique sans toutefois définir exactement le mode de coordination du centre [Fe-S]. La détermination de la structure du dimère, en cours, et des études RMN complémentaires sur l'holoprotéine (avec son centre [Fe-S]) devrait nous permettre de répondre à ces questions toujours en suspens. D'autre part nous avons observé des différences structurales par rapport aux structures cristallographiques (publiées au cours de ce travail de thèse), particulièrement dans la partie C-terminale de la protéine où se situent deux des cystéines observées.