Caractérisation biochimique et biophysique des hémoglobines 2/2 HbN et HbO de mycobacterium tuberculosis

Authors: Ouellet, Hugues
Advisor: Guertin, Michel
Abstract: Le génome de l'agent étiologique de la tuberculose humaine, Mycobacterium tuberculosis, a été séquencé complètement et l' analyse a révélé l'existence de deux gènes, glbN et glbO, codant respectivement pour les hémoglobines 2/2 Mt-HbN et Mt-HbO. Chez M bovis BCG, l'homologue de Mt-HbO est exprimé de façon constitutive tandis que l'homologue de MtHbN est exprimé seulement en phase stationnaire, suggérant des fonctions différentes. MtHbN fixe l'O2 avec une grande affinité (8 nM) et possède une cavité optimisée pour la dioxygénation du NO en N03. En effet, les travaux présentés au chapitre 2 ont permis de démontrer, par inactivation génique, complémentation et spectrophotométrie ± stopped-flow ¿ que Mt-HbN possède une activité NO-dioxygénase très efficace et capable de protéger la respiration cellulaire contre les effets toxiques du NO. Mt-HbO possède, en plus d'une tyrosine en BIO, une tyrosine en CD 1 et un tryptophane en G8. Les chapitres suivants (3 - 5) décrivent mes travaux portant sur la caractérisation bio~himique et biophysique de Mt-HbO, et plus spécifiquement les réactions avec les ligands gazeux O2, CO et -NO et le H20 2. Par spectrophotométrie ± stopped-flow ¿, nous avons déterminé les constantes d'association et de dissociation de ligands gazeux chez la protéine sauvage ainsi que chez les variants Y(B1O)F, Y(CD1)F et W(G8)F. Les cinétiques d'association et de dissociation des ligands sont complexes et modulées par ces trois résidus distaux. Toutefois, le remplacement des résidus Y(CD1) et W(G8) montre davantage d'impact que celui de la Y(B10) avec, par exemple, des augmentations respectives de 25 à 115 fois pour la constante d'association de l'O2. De plus, des analyses de spectroscopie de résonance Raman (chapitre 4) ont démontré, en accord avec la structure cristalline, la participation des résidus Y(CD1) et W(G8) dans la formation d'un réseau complexe de ponts H stabilisant l'O2 lié au fer de l'hème. Le chapitre 5 décrit les travaux publiés portant sur la réaction entre la forme férrique de Mt-HbO et le H2O2. Cette étude a permis de constater que Mt-HbO possède une activité peroxydase significative, impliquant vraisemblablemnt des espèces spectrales différentes comparées à d'autres peroxydases très connues. Ces dernières observations ainsi que les fortes interactions avec 1'02 suggèrent que Mt-HbO et les autres trHbs du groupe II soient capables d'activer l'O2 et de catalyser des réactions d'oxydo-réduction de types peroxydase et oxygénase.
Document Type: Thèse de doctorat
Issue Date: 2009
Open Access Date: 16 April 2018
Permalink: http://hdl.handle.net/20.500.11794/20751
Grantor: Université Laval
Collection:Thèses et mémoires

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