Contrôle à distance de la réactivité des CO déshydrogénases – Loco2

Une famille d’enzymes homologues est définie par une série de résidus de «cœur» très conservés qui sont nécessaires pour la fonction. Les détails de la catalyse (les vitesses, constantes de Michaelis, réactivité aux inhibiteurs et même la directionnalité) sont fréquemment déterminés par des résidus non conservés distants du site actif. L’identification des résidus nécessaires pour la fonction, la compréhension de l’influence des résidus de la seconde sphère et des interactions à longue distance sont fondamentales pour révéler les mécanismes des métalloenzymes et comprendre comment elles sont optimisées. Notre projet est basé sur les CO déshydrogénases (CODH), qui catalysent la réduction réversible de CO2 en CO. Les partenaires (CNRS et HU) ont contribué, ensemble et séparément, à la compréhension des mécanismes des CODHs. HU a récemment isolé et caractérisé une enzyme, CooS-V, qui est très proche en terme de séquence des CODHs, mais a une fonction distincte. Cette enzyme a un site actif flexible, ce qui est vraisemblablement aussi important pour certaines CODHs. CooS-V fournit une occasion unique de comprendre quels sont les résidus qui définissent les CODHs, et aussi comment les interactions à distance module leur réactivité, en utilisant de la mutagénèse pour soit rétablir une activité CODH dans CooS-V soit transférer sa fonctionnalité à une CODH. Dans ce projet, les deux partenaire vont créer des protéines variantes intermédiaires entre des CODHs connues et CooS-V, et combiner leurs expertises pour les caractériser par cristallographie (HU) et électrochimie (CNRS), fournissant à la fois des informations structurales et fonctionnelles. La combinaison des approches des deux partenaires va donner des informations inédites sur la manière dont les propriétés des CODHs ont évolué, et peuvent être utilisées pour des applications futures.