Biophysical studies on the catalytic mechanism of bacterial terminal oxidases

La chaîne respiratoire comprend cinq complexes enzymatiques membranaires, dont l’avant-dernierest l’oxydase terminale. Celle-ci catalyse la réduction de l’oxygène en eau tout en générant une forceproton-motrice nécessaire à la synthèse d’ATP. Deux grandes classes d’oxydases terminales existent: les oxydases hème-cuivre, comme la cytochrome c oxydase, présentes aussi chez les eucaryotes,et les oxydases de type bd, spécifiques aux bactéries et certaines archées. Ces dernières, telles quel’oxydase bd-I d’Escherichia coli, sont impliquées dans la virulence bactérienne, ce qui en fait descibles potentielles pour de nouveaux antibiotiques.Cette thèse visait à mieux comprendre les mécanismes catalytiques de ces oxydases. Elle s’estd’abord concentrée sur la cytochrome c oxydase de Paracoccus denitrificans, en identifiant lesintermédiaires de réaction grâce à la spectroscopie UV-visible et Raman. Ensuite, le rôle fonctionneld’acides aminés clés dans le canal à protons de l’oxydase bd-I d’E. coli a été étudié. Enfin, unemodélisation computationnelle a permis d’explorer les propriétés de transfert d’électrons de cetteoxydase bd-I, afin de mieux comprendre sa dynamique électronique.