Note ABES Assembly and maturation of cbb3-type cytochrome c oxidase in Rhodobacter capsulatus Assemblage et maturation de la cytochrome oxydase de type cbb3 chez Rhodobacter capsulatus Cytochrome c oxidase de type cbb3 Cuivre Cbb3 cytochrome c oxidase Assembly factor Complexes CcoH Copper acquisition CcoI Rhodobacter capsulatus Copper detoxification 572.6 579.3 Cytochrome-oxydase Protéines membranaires Respiration Dans cette thèse, le processus d'assemblage ainsi que la maturation du cytochrome c oxydase de type cbb3 (cbb3-Cox) ont été étudiés dans la proteobactérie phototrophique pourpe non soufrée Rhodobacter capsulatus. R. capsulatus contient une chaîne de transfert d'électrons très ramifiée et represente un modèle d’organisme très utilisé dans l'étude des processus respiratoires et photosynthétiques.Les cbb3-Coxs spécifiques des bactéries représentent la deuxième catégorie la plus abondante des cytochromes c oxydases après le type Cox-aa3, mais n'ont jusqu'à présent pas été étudiées en détail. Récemment, la première structure cristalline cbb3-Cox de P. stutzeri a été obtenue, fournissant ainsi une avancée majeure invitant à des etudes plus détaillées sur le mécanisme catalytique et le processus d'assemblage. Les études sur les procédés d'assemblage et de maturation sont d'une très grande importance en raison du fait que de nombreux agents pathogènes humains tels que Helicobacter pylori, Neisseria meningitidis ou Campylobacter jejuni utilisent ce type de Cox, ce qui par conséquent pourrait amener a développer une interessante cible thérapeutique.Cbb3-Cox dans R. capsulatus est encodé par le gène opéron ccoNOQP codant quatre protéines membranaires constitutives de cbb3-Cox. CcoP et CcoO sont des cytochromes de type c, contenant des motifs périplasmiques fixés à l’hème. CcoN est la sous-unité centrale catalytique contenant deux molécules d’hèmes de type b et un ion cuivre. L’étude de la distribution de l’ion Cu à la sous-unité CcoN et l'assemblage des quatre sous-unités dans le complexe actif cbb3-Cox complexe sont les thèmes principaux de ce travail.Ici, le rôle du facteur d'assemblage putatif CcoH, sa structure et son interaction avec cbb3-Cox ont été étudiés en détail. CcoH est une petite protéine membranaire codé dans le groupe de gènes ccoGHIS situé à proximité des gènes codant cbb3-Cox. L'analyse in vivo de la formation de cbb3-Cox dans une souche ne contenant pas le facteur CcoH a montré une absence totale de cbb3-Cox. De même, la stabilité du facteur CcoH a été considérablement altérée dans une souche avec deletion du gene ccoNOQP. La dépendance mutuelle des deux protéines suggère leur interaction directe, ce qui a été confirmé par la photoréticulation directe de CcoH à la sous-unité CcoN, l’immunodétection de CcoH dans les cbb3-Cox complexes sur gels Blue Native, la co-purification par marquage CcoH-cbb3-Cox et le marquage radioactive in vitro des complexes cbb3-Cox avec CcoH.[...] In this thesis, the assembly and maturation process of the cbb3-type cytochrome c oxidase (cbb3-Cox) was studied in the purple-non-sulphur phototrophic α-proteobacterium Rhodobacter capsulatus. R. capsulatus contains a highly branched electron-transfer chain and is a well studied model organism for investigating respiratory and photosynthetic processes.The bacteria-specific cbb3-Coxs represent the second most abundant class of cytochrome c oxidases after the aa3-type Cox, but have so far not been investigated in much detail. Recently, the first crystal structure of cbb3-Cox from P. stutzeri was obtained, providing a major breakthrough and inviting detailed studies on the catalytic mechanism and the assembly process. Studies on the assembly and maturation processes are of wide significance due to the fact that many human pathogens like Helicobacter pylori, Neisseria meningitides or Campylobacter jejuni use this type of Cox and it therefore might develop into an attractive drug-target. cbb3-Cox in R. capsulatus is encoded by the ccoNOQP gene operon which codes for four membrane proteins constituting cbb3-Cox. CcoP and CcoO are c-type cytochromes, containing periplasmic heme-binding motifs. CcoN is the central catalytic subunit which contains two b-type hemes and a copper ion. Investigating the delivery of Cu to the CcoN subunit and the assembly of all four subunits into the active cbb3-Cox complex were the main topics of this work. Here the role of the putative assembly factor CcoH, its structure and interaction with cbb3-Cox was investigated in detail. CcoH is a small membrane protein encoded in the ccoGHIS gene cluster located adjacent to the genes coding for cbb3-Cox. In vivo analysis of cbb3-Cox formation in a strain lacking ccoH showed the total absence of cbb3-Cox. Likewise, the stability of CcoH was drastically impaired in a ccoNOQP deletion strain. The mutual dependency of both proteins suggested their direct interaction, which was confirmed by site-directed photocrosslinking of CcoH to the CcoN subunit, by immunodetection of CcoH in cbb3-Cox complexes on Blue Native gels, by CcoH-cbb3-Cox co-purification and by in vitro labelling of cbb3-Cox complexes with radioactively labelled CcoH.[...] Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 2804581 Université de Strasbourg Strasbourg 2014-12-31 application/pdf https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2012/Pawlik_Grzegorz_2012_ED222.pdf Pawlik Grzegorz 1984-12-06 PL 175994412 40814731 https://theses.fr/2012STRAF070 2012STRAF070 https://doi.org/10.70675/a459e5d8zdc99z4fc0z84f6zb1c23b739b37 2012-06-11 Chimie biologique et thérapeutique Strasbourg 131056549 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Fribourg-en-Brisgau, Bade-Wurtemberg, Allemagne) MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1 027398714 Doctorat Docteur es non oui Hellwig Petra MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 14269746X Müller Matthias MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 175994781 Schalk Isabelle MADS_PRESIDENT_DU_JURY 148937055 Koch Hans-Georg MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 230801412 Warscheid Bettina MADS_RAPPORTEUR_1 181441373 Meunier Brigitte MADS_RAPPORTEUR_2 152507507 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 CH 156504081 Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR 7177 15677738X ddc:570 Albert-Ludwigs-Universität (Fribourg-en-Brisgau, Allemagne) Hellwig Petra Müller Matthias Schalk Isabelle Koch Hans-Georg Warscheid Bettina Meunier Brigitte École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Institut de chimie (Strasbourg) PDF 2804581