Patrick Dubourdeaux, Technicien CEA
Aurélie Jacques, Doctorante
Olivier Sénèque, Chercheur CNRS
Jean-Marc Latour, Chercheur CEA
Modèles peptidiques de sites à zinc et à fer
- Protéine PerR, senseur bactérien du peroxyde d'hydrogène
- Complexes binucléaires à Fer bio-mimétiques : transfert d'atomes et transfert d'électrons
- Modèles peptidiques de sites à zinc et à fer
- Magnétisme et structure électronique de centres biomimétiques à fer et à manganèse
- Spectroscopie Mössbauer
- Publications
 Responsable |
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| Personnel de l'équipe impliqué dans le projet |
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| Présentation |
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 Sites mononucléaires d'oxygénases à fer non hémique |
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Les espèces peroxo-fer(III) interviennent dans de nombreux systèmes enzymatiques qui présentent des fonctions diverses et donc des réactivités chimiques différentes, en dépit de similitudes profondes. Leur évolution est en fait pilotée par des résidus protéiques non liés au métal et qui favorisent un type particulier, homo- ou hétérolytique de la liaison O – O, notamment en établissant des liaisons hydrogène avec l'un ou l’autre des deux oxygènes peroxydiques. Afin de modéliser de telles interactions et plus généralement les transferts de protons qui sont toujours liés dans les systèmes biologiques aux transferts d’électrons, nous avons entrepris de développer la chimie de coordination de ligands peptidiques. La ligne directrice de ce projet est la modélisation d’enzymes à fer non-hémique à site actif mononucléaire qui possèdent comme ligands les triades His2Glu ou His2Asp de type bis(imidazole)-carboxylate. Des variations autour de ces motifs récurrents et l’introduction de résidus voisins «non-innocents» au plan des transferts d’électrons et de protons seront réalisés afin d’évaluer les propriétés intrinsèques de ces systèmes et au final de les maîtriser pour obtenir des réactivités intéressantes en terme de transformations de substrats.
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| Réactivité des sites Zn(Cys)x(His)y avec H2O2 |
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Les sites Zn(Cys)x(His)y sont ubiquitaires au sein des protéines. Ils peuvent avoir un rôle structural comme c'est par exemple le cas avec les doigts de zinc, ou un rôle fonctionnel lorsqu'ils constituent le site actif d'hydrolases (peptide deformylase par exemple) et de deshydrogénases (alcool deshydrogénase par exemple). Très récemment, l'implication de ce type de site a été montrée pour des protéines dont l'activité est régulée par H2O2 (RsrA, Hsp33). Alors que les mécanismes de détection de H2O2 par des protéines disposant d'une paire de cystéines libres sont bien connus, très peu de données sont disponibles concernant la réactivité de cystéines liées à un ion Zn2+ vis-à-vis de H2O2. L'étude de cette réactivité pourrait permettre de comprendre comment ces sites Zn(Cys)x(His)y, considérés jusqu'ici comme très robustes, peuvent servir à détecter H2O2 pour initier les mécanismes de défense cellulaires contre le stress oxydant.
Nous avons entrepris de développer des peptides incorporant le motif Zn(Cys)x(His)y pour mimer les sites senseurs de H2O2 (chez Hsp33 ou RsrA) et les sites structuraux (doigt de zinc, site structural de PerR). Nous élaborons nos peptides pour avoir des modèles aussi proches que possible, d'un point de vu structural, des sites d'intérêt au sein des protéines. Ceci devrait nous permettre d'appréhender les éléments qui contrôlent finement la réactivité (rôle de la séquence, de la charge du site, de la seconde sphère de coordination du zinc et de la nature des acides aminés voisins). |
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Figure : A gauche : site actif Zn(Cys)4 de la protéine Hsp33 ; au milieu : site structural Zn(Cys)4 de la protéine PerR ; à droite : site Zn(Cys)2(His)2 d'un doigt de zinc. |
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| Publications liées à ce sujet de recherche |
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Bourles E, Isaac M, Lebrun C, Latour JM and Sénèque O
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| Autres publications |
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Bonnet CS, Fries PH, Crouzy S, Sénèque O, Cisnetti F, Boturyn D, Dumy P and Delangle P |
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| Collaborations |
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| Pascal Dumy, Didier Boturyn, Département de Chimie Moléculaire, UJF Grenoble |
