Laboratoire de Physiologie Molculaire et Cellulaire

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Laboratoire de Physiologie Moléculaire et
Cellulaire
Responsable Guy Lauquin, PR tel [phone]
37 fax [phone] email
guy.lauquin_at_ibgc.u-bordeaux2.fr Véronique
Trézéguet, CR Corinne Sanchez, MC Claudine David,
IE Corinne Blancard, TCS Jean-Frédéric Sanchez,
Post-doc Bertrand Arnou, Doctorant
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Les thématiques

• Métabolisme énergétique le transport
  mitochondrial dATP et dADP
• Mitochondries et évolution les transporteurs
  non-mitochondriaux dATP et dADP des
  Microsporidies. Un cas particulier ?
• Stress oxydatif la peroxyredoxine Ahp1

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Le transporteur ADP/ATP ou Ancp
La mitochondrie
Membrane externe
Membrane interne
ADP
ATP synthase
ATP
Production d énergie (ATP)
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Métabolisme énergétique

• Le transporteur mitochondrial de nucléotides
  adényliques ou Ancp est un lien énergétique
  essentiel entre la mitochondrie et le cytoplasme
• Deux classes dinhibiteurs, deux états
  conformationnels

BA et isoBA
ATR (ROH) et CATR (RCOOH
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Les questions

• Mécanisme de léchange ADP/ATP ?
• Conservation dun organisme à lautre ?
• Structure oligomérique du transporteur
  fonctionnel ?
• Généralisation à dautres membres de la même
  famille (Mitochondrial Carrier Family) ? Un
  exemple, le transporteur de phosphate
• Biogenèse dAncp

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Quelques méthodes

• Genèse de mutants de levure biologie
  cellulaire, biochimie sur mitochondries isolées
• Mesure de lactivité de transport
• Expression hétérologue
• Purification du transporteur
• Cristallisation 3D

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Quelques résultats
Dahout-Gonzalez C, Nury H, Trézéguet V, Lauquin
GJ, Pebay-Peyroula E, Brandolin G Molecular,
functional, and pathological aspects of the
mitochondrial ADP/ATP carrier Physiology
(Bethesda) 21  242-9 (2006) H Nury, C
Dahout-Gonzalez, V Trézéguet, G J-M Lauquin, G
Brandolin, E Pebay-Peyroula Relations Between
Structure and Function of the Mitochondrial
ADP/ATP Carrier Annu Rev Biochem, 75  713-741
(2006) H Nury, C Dahout-Gonzalez, V Trézéguet, G
J-M Lauquin, G Brandolin, E Pebay-Peyroula
Structural basis for lipid mediated interactions
between mitochondrial ADP/ATP carrier monomers
FEBS Lett, 579  6031-6036 (2005) V Postis, C De
Marcos Lousa, B Arnou, G J-M Lauquin, V Trézéguet
Subunits of the yeast mitochondrial ADP/ATP
carrier cooperation within dimer Biochemistry,
44  14732-14740 (2005) De Marcos Lousa C,
Trézéguet V, David C, Postis V, Arnou B,
Pebay-Peyroula E, Brandolin G, Lauquin G J-M
Valine 181 is critical for the nucleotide
exchange activity of human mitochondrial ADP/ATP
carriers in yeast Biochemistry 44  4342-4348
(2005)33 Pebay-Peyroula E, Dahout-Gonzalez C,
Kahn R, Trézéguet V, Lauquin G J-M, Brandolin G
Structure of mitochondrial ADP/ATP carrier in
complex with carboxyatractyloside Nature, 426
39-44 (2003) S D Dyall, S C Agius, C De Marcos
Lousa, V Trézéguet, K Tokatlidis The dynamic
dimerisation of the yeast ADP/ATP carrier in the
inner mitochondrial membrane is affected by
conserved cysteine residues J Biol Chem 278(29)
26757-64 (2003)

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Mitochondries et évolution

• Les Microsporidies sont des eucaryotes parasites
  intracellulaires obligatoires ni mitochondries,
  ni peroxysomes
• Levures ou non levures ?
• Perte des mitochondries ?
• Comment est utilisé de lATP intracellulaire de
  lhôte (transport) ?

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Les méthodes et les premiers résultats

• Recherche de transporteurs de nucléotides
  adényliques
• Banque ADN génomique de Paranosema grylli
• Deux gènes identifiés, un gène séquencé
• Transporteurs de type bactérien (Rickettsia
  prowazekii, etc)
• Etude de la fonction après expression hétérologue

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Stress oxydatif

• La famille des peroxyrédoxines est un des
  acteurs de la   détoxification cellulaire
  lors dun stress oxydatif
• 5 peroxyrédoxines chez S cerevisiae
• Ah1p recyclage des hydroxyperoxydes alkylés du
    cytoplasme pendant la phase stationnaire
• Une cystéine catalytique conservée dite
  peroxydasique
• Une deuxième cystéine gt homodimère catalytique

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La question

• Caractérisation structurale dAhp1p dans tous ses
  états

Mécanisme catalytique des peroxyrédoxines (Prx) à
deux cystéines (Wood et al (2003) Tibs 28, 32-40)
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Quelques méthodes

• Etiquetage de Ahp1p par 10 histidines
• Expression dans la bactérie
• Purification
• Cristallisation
• Analyse des cristaux par diffraction des rayons X
  (ESRF)
• Actuellement, analyse des jeux de données (PMC)

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Quelques résultats

• Trivelli X, Krimm I, Ebel C, Verdoucq L,
  Prouzet-Mauléon V, Chartier Y, Tsan P, Lauquin G,
  Meyer Y, Lancelin JM Characterization of the
  yeast peroxiredoxin Ahp1 in its reduced active
  and overoxidized inactive forms using NMR
  Biochemistry (2003) 42,14139-49
• Prouzet-Mauléon V, Monribot-Espagne C, Boucherie
  H, Lagniel G, Lopez S, Labarre J, Garin J,
  Lauquin GJ Identification in Saccharomyces
  cerevisiae of a new stable variant of alkyl
  hydroperoxide reductase 1 (Ahp1) induced by
  oxidative stress
• J Biol Chem (2002) 277, 4823-4830

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Collaborations

• Gérard Brandolin, Grenoble
• Kostas Tokatlidis, Héraklion
• Viacheslav Dolgikh, Saint-Pétersbourg
• Stephen A. Baldwin, Leeds