Calculation of the relative metastabilities of proteins in subcellular compartments of Saccharomyces cerevisiae

[abridged] Background: The distribution of chemical species in an open system at metastable equilibrium can be expressed as a function of environmental variables which can include temperature, oxidation-reduction potential and others. Calculations of metastable equilibrium for various model systems were used to characterize chemical transformations among proteins and groups of proteins found in different compartments of yeast cells. Results: With increasing oxygen fugacity, the relative metastability fields of model proteins for major subcellular compartments go as mitochondrion, endoplasmic reticulum, cytoplasm, nucleus. In a metastable equilibrium setting at relatively high oxygen fugacity, proteins making up actin are predominant, but those constituting the microtubule occur with a low chemical activity. A reaction sequence involving the microtubule and spindle pole proteins was predicted by combining the known intercompartmental interactions with a hypothetical program of oxygen fugacity changes in the local environment. In further calculations, the most-abundant proteins within compartments generally occur in relative abundances that only weakly correspond to a metastable equilibrium distribution. However, physiological populations of proteins that form complexes often show an overall positive or negative correlation with the relative abundances of proteins in metastable assemblages. Conclusions: This study explored the outlines of a thermodynamic description of chemical transformations among interacting proteins in yeast cells. The results suggest that these methods can be used to measure the degree of departure of a natural biochemical process or population from a local minimum in Gibbs energy.Comment: 32 pages, 7 figures; supporting information is available at http://www.chnosz.net/yeas

Propriétés électrochimiques de la nicotinamide et de ses dérivés en solution aqueuse : III. Influence du pH de la solution et de la concentration de nicotinamide sur la réduction polarographique de ce composé

International audienceThe mode of reduction of nicotinamide has been studied by drop-time controlled polarography. Over the pH range 0–10, a consistent wave(I) has been observed. Its half-wave potential shifts — 75 mV per pH unit. In the pH range 0–4 this wave (I) is followed by a second wave (II) of abnormally high limiting current. Concentration is a fundamental factor in the control of the mode of reduction of nicotinamide. Wave I splits into two waves of different height when this concentration is higher than a given pH-dependent level. Data obtained in the electrochemical reduction of very dilute solutions of N1-methylnicotinamide and nicotinamide are compared. Quaternisation of the pyridine nitrogen considerably promotes the fixation of a first electron on the heterocycle ring but does not further change the electron energetics.Nous avons étudié la réduction électrochimique de solutions aqueuses de nicotinamide en utilisant la polarographie à stillation commandée. En solution très diluée en nicotinamide, une même vague (I) est observée entre pH 0 et 10: son potentiel diminue de 75 mV lorsque le pH augmente d'une unité. Aux pH inférieurs à 4 cette vague I est suivie par une vague II de hauteur anormalement élevée. La concentration de nicotinamide a une importance fondamentale sur son mode de réduction électrochimique: la vague I est dédoublée en deux vagues de hauteur différente dès que la concentration est supérieure à une valeur critique qui elle-même dépend du pH de la solution. La comparaison des résultats obtenus en solutions très diluées de N1-méthyl nicotinamide et de nicotinamide montre que la quaternisation de l'azote pyridinique facilite considérablement la fixation d'un premier électron sur l'hétérocycle mais ne modifie que très peu l'énergétique des électronations ultérieures

Propriétés électrochimiques de la nicotinamide et de ses dérivés en solution aqueuse : II. Étude électrochimique de l'iodure de N1-méthyl nicotinamide en solution aqueuse

International audienceThe reduction behaviour of N1-methylnicotinamide iodide has been studied by drop-time controlled polarography. In the pH range 0–3, two pH-dependent waves were observed (I and I′) the latter having an abnormally high limiting current. In the pH range 3–10, wave I splits into two waves (II and III) of similar height, the former being pH-independent whereas the half-wave potential of the latter shifts—60mV per pH unit. The concentration and drop-time dependence of the half-wave potential of wave II, in accordance with the logarithmic analysis of its shape, shows that it corresponds, in dilute solutions, to a monoelectronation followed by a dimerisation of the neutral free radical formed. In the pH range 6–10 reoxidation of this dimer was obtained at 740 mV above the potential of wave II, by cyclic voltammetry on stationary vitreous carbon electrodes. This reoxidation peak is also pH-independent.Nous avons étudié la réduction électrochimique de solutions aqueuses d'iodure de N1-méthyl nicotinamide en utilisant essentiellement la polarographie à stillation commandée. Aux pH inférieurs à 3 nous avons relevé deux vagues (I et I′), la deuxième présentant un courant anormalement élevé. Aux pH compris entre 3 et 10, la vague I est remplacée par deux vagues de hauteur sensiblement moitié: la première vague (II) ne dépend pas du pH, tandis que le potentiel de la deuxième (III) diminue de 60 mV lorsque le pH augmente d'une unité. L'influence sur le potentiel de demi-vague de la concentration de réactif et du temps de goutte imposé montre, en accord avec les résultats de l'analyse mathématique de la forme de la vague II, que celle-ci correspond en solution diluée à la fixation d'un électron par molécule de réactif pris à la dimérisation du radical neutre formé. La réoxydation électrochimique de ce dimère a été réalisée aux pH compris entre 6 et 10 par voltamétrie cyclique sur disque de carbone vitreux: son potentiel de dépend pas du pH et est situé 740 mV au-dessus du potentiel de la vague II

Etude de la fermentation continue de Eichhornia Crassipes

SIGLECNRS-CDST / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc