Purification et caractérisation d'un super-complexe respiratoire

• Main Author: Bergdoll, Lucie
• Other Authors: Paris 6
• Language: fr
• Published: 2014
• Subjects: Respiration; Transferts d'électrons; Super-complexes; Titration redox; Hème ci; Electron transfer; 571.6
• Online Access: http://www.theses.fr/2014PA066310/document

Les membranes impliquées dans les processus bioénergétiques arborent une très grande densité de protéines, paramètre déterminant pour leur organisation supra-moléculaire. Dans ce travail, nous avons utilisé la bactérie thermophile Geobacillus stearothermophilus comme modèle pour étudier la formation de super-complexes de protéines membranaires, en vue d'une étude structurale. Nous avons purifié et caractérisé un super-complexe comprenant une menaquinol: cytochrome c oxydoréductase (b6c), un cytochrome c550 et une cytochrome c oxydase caa3. En combinant des titrations par spectroscopie optique et résonance paramagnétique électronique, nous avons pu déterminer les potentiels d'oxydo-réduction de la plupart des cofacteurs et combler ainsi une lacune dans l'étude des chaînes de transfert d'électrons utilisant des quinones à bas potentiel redox, les ménaquinones. Nous avons ainsi montré que les potentiels redox des cofacteurs du cytochrome b6c terminés par celui des quinones. Ce travail va à l'encontre de données partielles antérieures publiées, mais est en parfait accord avec les modèles du Q-cycle de Peter Mitchell. Les résultats obtenus ont des répercussions sur les rendements bioénergétiques des différents maillons de la chaîne de transfert. === Bioenergetic membranes present a high protein density - a crucial factor for their organizationinto super-complexes. This project uses the thermophilic bacteria Geobacillus stearothermophilusas a model to study the formation of membrane protein super-complexes with the aim of structuralstudies. We purified and characterized a super-complex between a menaquinone : cytochromec oxidoreductase (b6c), a cytochrome c550, and a cytochrome c oxidase caa3. Using both opticaland EPR spectroscopy methods, we performed the redox titrations of most of the redox cofactorsof the super-complex. Thus, these results enable a new understanding of menaquinone-usingelectron transport chains, showing that quinones’ redox potential determines the redox potentialof the cytochrome b6c’s cofactors. The conclusions differ from previous partial data, althoughthey fit perfectly with Peter Mitchell’s model of the Q-cycle. These unexpected redox potentialsimpact bioenergetic yields at different levels of the electron transfer chain.