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Soutenance de thèse de Gabriel Thieulin le 2 décembre 2015

par Webmaster - publié le , mis à jour le

Gabriel Thieulin a soutenu sa T H È S E intitulée "Régulation d’enzymes du cycle de Calvin-Benson par une protéine intrinsèquement désordonnée, la CP12, chez Chlamydomonas reinhardtii" le mercredi 02 décembre à 14 h 00 dans l’Amphithéâtre "Pierre Desnuelle" CNRS - 31 chemin Joseph Aiguier – Marseille, devant le jury constitué de
- M. Christophe ROBAGLIA, Professeur AMU, Président
- M. Stéphane RAVANEL, DR INRA, Rapporteur
- M. Bruno ROBERT, DR CEA, Rapporteur
- Mme Sandrine LANFRANCHI-LEBRETON, Maître de conférences UPMC, Examinatrice
- Mme Sonia LONGHI, DR CNRS, Examinatrice
- Mme Brigitte GONTERO-MEUNIER, DR CNRS, Directrice de thèse

"La phosphoribulokinase (PRK) et la glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase (GAPDH) sont deux enzymes-clés du cycle de Calvin-Benson. Leurs activités sont régulées en fonction de l’état d’oxydoréduction de l’environnement chloroplastique par l’intermédiaire de la CP12, une protéine intrinsèquement désordonnée. Au cours de la transition lumière-obscurité, la GAPDH, la CP12 et la PRK forment un complexe supramoléculaire au sein duquel l’activité des enzymes est inhibée ; ce complexe est dissocié par réduction pendant la transition obscurité-lumière et les enzymes actives sont libérées. Dans les travaux présentés ici, nous nous sommes intéressés à la formation de ce complexe et à la dynamique de ses composants. Nous avons montré pour la première fois que les résidus cystéine Cys243 et Cys249 de la PRK sont essentiels à la formation du complexe GAPDH-CP12-PRK et qu’ils peuvent former un pont disulfure en présence de CP12. Nous avons également étudié la dynamique de la CP12 en présence de ses partenaires, et observé que la CP12 adopte une conformation beaucoup plus compacte en présence de GAPDH et de PRK.
La glutathionylation (formation d’un pont disulfure mixte entre une molécule de glutathion et un résidu cystéine appartenant à une protéine) est une modification post-traductionnelle associée au stress oxydant qui affecte dix enzymes du cycle de Calvin-Benson, y compris la GAPDH et la PRK. Nous avons étudié l’impact de la glutathionylation sur les activités de ces enzymes, et montré que l’inactivation de la PRK par la glutathionylation naît de l’encombrement du site de fixation de l’ATP.
Enfin, la dernière partie de ces travaux est centrée sur l’adénylate kinase 3 de C. reinhardtii, une enzyme impliquée dans le métabolisme de l’ATP et qui possède une extension C-terminale similaire à la CP12. Cette première étude montre que cette extension augmente la stabilité de l’ADK 3 et intervient dans sa glutathionylation."

"Phosphoribulokinase (PRK) and glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) are two key enzymes of the Calvin-Benson and their activities are redox-regulated through the intervention of CP12, a intrinsically disordered protein. During the light-to-dark transitions, GAPDH, CP12 and PRK form a supramolecular complex in which the enzymes are strongly inhibited ; this complex is dissociated during the dark-to-light transition and the active enzymes are released.
In the work presented here, we studied the formation of the complex and the dynamics of its components. For the first time, we showed that two cysteine residues of PRK, Cys243 and Cys249, are essential to the assembly of the GAPDH-CP12-PRK complex, and can form a disulfide bridge in presence of CP12.
Glutathionylation (the formation of a mixed disulfide bridge linking one glutathione molecule and a cysteine residue from a protein) is a post-translational modification associated with oxidative stress that affects ten of the Calvin-Benson enzymes, including GAPDH and PRK, and we show that the inactivation of PRK by glutathionylation is caused by the blockage of the ATP binding site by glutathione.
The last part of this work is centered around adenylate kinase 3 from C. reinhardtii, an enzyme tied to the energetic metabolism of the cells that presents a CP12-like C-terminal extension. Our results suggest that this CP12-like “tail” improves the stability of ADK 3 and participates in tis glutathionylation."