APPLICATION DE LA RESONANCE PARAMAGNETIQUE ELECTRONIQUE A CHAMP INTENSE A L'ETUDE DE RADICAUX ORGANIQUES DANS LES METALLOPROTEINES - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2000

APPLICATION OF HIGH-FIELD ELECTRON PARAMAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY TO THE STUDY OF ORGANIC RADICALS IN METALLOPROTEINS

APPLICATION DE LA RESONANCE PARAMAGNETIQUE ELECTRONIQUE A CHAMP INTENSE A L'ETUDE DE RADICAUX ORGANIQUES DANS LES METALLOPROTEINES

Résumé

The importance of organic radicals in enzyme catalytic cycles have been increasingly realized over the past few years. High-field electron paramagnetic resonance (EPR) is a tool of choice in the study of organic radicals because the small g anisotropy for such paramagnetic species can be accurately measured. A 285 GHz / 10.5 T spectrometer has been built in the Bioenergetic Section of the CEA center in Saclay. The work presented in this thesis dealt with the application of high-field EPR to the study of organic radicals encountered in photosystem II, the enzyme responsible for oxygen evolution, as well as in compound I of two peroxidases, cytochrome c peroxidase and prostaglandin synthase.
The first chapter presents the technique of high-field EPR in general and introduces the instrumentation. General aspects of photosystem II useful in the subsequent parts are also presented.
The second chapter shows how anisotropic properties of the g tensor have been used to obtain structural information about the orientation of organic radicals in photosystem II.
Enzymes studied in this thesis are metalloproteins. Cases of magnetic couplings between metallic centers and organic radicals are often encountered for such systems. Chapters 3 to 5 deal with the study of such coupled systems in photosystem II, cytochrome c peroxidase and prostaglandin synthase.
The last chapter present situations for which the study of the g-values gives information on the electrostatic environment of the radical studied. This property, already known for tyrosyl and semiquinone radicals, is extended to pheophytin anion radicals.
Les observations de radicaux organiques dans les enzymes et de leur implication dans les cycles catalytiques n'ont cessé de croître ces dernières années. La spectroscopie de résonance paramagnétique électronique (RPE) à champ intense est un outil de choix pour l'étude de radicaux organiques car elle permet de résoudre la faible anisotropie du tenseur g pour ces espèces paramagnétiques. Un spectromètre fonctionnant à 285 GHz / 10.5 teslas a été construit dans la Section de Bioénergétique du centre d'études du CEA de Saclay. Le travail présentée dans ce mémoire de thèse a porté sur l'application de la RPE à champ intense à l'étude de radicaux organiques présents dans le photosystème II, qui est l'enzyme de dégagement d'oxygène, ainsi que dans les composés I de deux peroxydases, la cytochrome c peroxydase et la prostaglandine synthase.
Le premier chapitre présente la technique de RPE à champ intense de façon générale et introduit l'instrumentation. Les aspects généraux du photosystème II utiles dans la suite du mémoire sont également présentés.
Le second chapitre montre comment les propriétés anisotropes du tenseur g ont été utilisées pour obtenir des informations structurales quant à l'orientation de radicaux organiques dans le photosystème II.
Les enzymes étudiées dans ce travail de thèse sont des métalloprotéines. Les situations de couplages magnétiques entre les centres métalliques et les radicaux organiques présents sont souvent rencontrées dans ces cas-là. Les chapitres 3 à 5 portent sur l'étude de tels systèmes couplés.
Le dernier chapitre présente des situations pour lesquelles l'étude des valeurs de g permet d'obtenir des informations sur l'environnement électrostatique du radical étudié. Cette propriété déjà connue pour les radicaux tyrosyles et semiquinones est étendue aux radicaux anions de phéophytines.
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Dates et versions

tel-00276417 , version 1 (29-04-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00276417 , version 1

Citer

Pierre Dorlet. APPLICATION DE LA RESONANCE PARAMAGNETIQUE ELECTRONIQUE A CHAMP INTENSE A L'ETUDE DE RADICAUX ORGANIQUES DANS LES METALLOPROTEINES. Autre. Université Paris Sud - Paris XI, 2000. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00276417⟩

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