Activation energy of the rate constant of P+Q−A absorption decay in reaction centers fromRhodobacter sphaeroides reconstituted with different anthraquinones

AbstractThe free energy differences between the first stable charge-separated state, P+Q−A and the thermally excited state, M, via which P+Q−A recombines, were measured in the reaction centers fromRhodobacter sphaeroides reconstituted with anthraquinones. We find that the free energy level of M is independent of the in situ redox potential of QA and consequently the free energy level of P+Q−A. This suggests that M is a state independent of P+Q−A. This is in support of the identification of M with a relaxed form of P+I−

Intermediate states between P* and Pf in bacterial reaction centers, as detected by the fluorescence kinetics

AbstractThe fluorescence lifetimes of the reaction centers isolated from the wild-type Rhodopseudomonas sphaeroides purple bacterium and those from the R26 mutant strain, lacking the carotenoid, were measured at low redox potential. In addition to the prompt fluorescence occurring directly from P* and the long delayed emission related to the radical pair state Pf, two other components are present. We suggest that they may come from intermediate states between P* and Pf, or reflect the stabilization of Pf itself

Chemical proprieties of the iron-quinone complex in mutated reaction centers of Rb. sphaeroides

We investigated type II bacterial photosynthetic reaction centers, which contain a quinone - iron complex (Q_A-Fe-Q_B) on their acceptor side. Under physiological conditions it was observed mainly in a reduced high spin state but its low spin ferrous states were also observed. Therefore, it was suggested that it might regulate the dynamical properties of the iron–quinone complex and the protonation and deprotonation events in its neighbourhood. In order to get insight into the molecular mechanism of the NHFe low spin state formation, we preformed Mössbauer studies of a wild type of Rb. sphaeroides and its two mutated forms. Our Mössbauer measurements show that the hydrophobicity of the Q_A binding site can be crucial for stabilization of the high spin ferrous state of NHFe

Transport Optimal sous Contrainte de Régularité pour l'Adaptation de Domaines entre Graphes avec Attributs

National audienceCet article porte sur le problème d'adaptation de domaines par transport optimal entre deux graphes. La tâche visée est le transfert de connaissance d'un graphe sourceétiqueté pour aider la classification de noeuds d'un graphe cible nonétiqueté. On s'intéresseà des scénarios où se combinent une structure de graphe et des attributs associésà chaque noeud. L'approche proposée viseà optimiser un mapping entre les deux graphes sous contraintes (i) de préservation des structures transportées et (ii) d'homogénéité desétiquettes transférées sur un même noeud. Abstract-This paper addresses the problem of domain adaptation between two graphs by optimal transport. We aim at benefiting from the knowledge of a labeled source graph to improve the classification of nodes in an unlabeled target graph. We focus on the setting where a set of features is associated to each node of the graphs. The method presented in this paper optimizes a transportation plan from the source to the target that (i) preserves the structures transported between the graphs and (ii) prevents the mapping from transporting two source nodes with different labels to the same destination

Etudes theoriques et experimentales de la neuroglobine humaine

Le but de cette thèse est de mettre en relation les propriétés structurale, dynamique et fonctionnelle de la forme humaine d une nouvelle protéine découverte dans le cerveau des vertébrés en 2000 : la Neuroglobine. Dans un premier temps, j ai réalisé une étude théorique dans laquelle un mécanisme à deux voies menant à la forme pentacoordinée avec cystéines oxydées a été mis en avant. A travers ce mécanisme, un conformère de la Neuroglobine au sein duquel le groupe prosthétique hème a basculé au cœur de la structure protéique a été déterminé. A partir des structures de ce mécanisme, une étude sur la diffusion de petits ligands au sein des cavités internes de la protéine à l aide de la méthode de métadynamique a mis en évidence que la formation du pont disufure intramoléculaire favorisait la poche de ligation. De plus un certain nombre de voies de sortie pour les ligands a pu être obtenu. Pour compléter ce premier aspect de la thèse, une étude des propriétés mécaniques, communes avec les autres globines, a montré l importance de quatre résidus centraux, dit mécaniquement sensibles, qui régulent les canaux d accès aux différentes poches internes de la protéine, appelé phénomène de respiration. Dans un second temps, je me suis intéressé à l interaction de la Neuroglobine avec un petit ligand via une étude expérimentale par ITC. La première conclusion importante est que la cinétique de ligation est plus importante lorsque le pont disulfure est formé. De plus j ai observé une diminution de la cinétique lors du passage Wild Type vers C120S puis réaugmentation de la cinétique lors du passage C120S vers C46G/C55S/C120. Afin de comprendre ce phénomène, une simulation de la Neuroglobine triplement mutée a été réalisée au cours de laquelle un réseau de deux liaisons hydrogènes a été mis en avant. Ce réseau change considérablement les voies d entrée/sortie pour les ligands. Ainsi la mutation 120 ferme une/ou plusieurs voies de sortie alors que la mutation 46 ouvre la voie naturelle des globines. Le changement observé étant important, une étude par RMN de Ngb TM et WT cystéines réduites a montré qu il y avait une différence de structure entre ces formes pas seulement au niveau des points de mutation mais sur l ensemble de la structure. Ces nouveaux résultats mettent ainsi en évidence le rôle important des trois cystéines chez la Neuroglobine humaine.In this PhD work, I tried to link together the different structural, dynamic and fonctional properties of a new human protein discovered in the mamals brain in 2000: the Neuroglobin. First of all, I established a new two ways mecanism in order to get the pentacoodinated oxydized cysteins state using theoritical method. One of this mecanism s conformer shows an important heme sliding inside of the proteic structure. Furthermore with help of metadynamic method, I studied the small ligand diffusion and migration in the internal cavity network. I showed the higher ligand affinity when the disulfide bridge is bond and we proposed an important number of exit pathways. Then we developed a method to understand the mechanical properties of the globins and we found four residues mechanically sensitive which form together a control access pathway between internal cavities, called breath phenomenon. Secondly I used ITC method in order to characterize the interaction between the Neuroglobin and a small ligand. From this experiment we highlighted that the kinetic ligation is faster when the disulfide bridge is formed. Then I noticed a relative decrease of the velocity when the mutation C120S is operated followed by a relative increase of the velocity for the triple mutation C46G/C55S/C120 compared to the Wild Type data. To understand these results, I performed a molecular simulation of the triple mutation Neuroglobin form. During this trajectory, I discovered a structure with a two hydrogen bonds network, which significantly changes the ligand entry/exit pathways. The 120 mutation closes one/several exit pathways while the 46 mutation opens the natural globin exit pathway. Because of the considerable structural change observed in the triple mutation Neuroglobin form, I decided to produce NMR results. These last points reveal a relative structure difference between the Wild Type oxidized cysteins form and the triple mutation form not only on the mutation points but also on the global structure. All these new results highlight the essential role of the three cysteins in the human Neuroglobin.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Transferts couplés d'électrons et de protons dans les centres réactionels bactériens (Approches combinées expérimentales et par modélisation moléculaire)

Les transferts d'électrons sont des évènements clefs dans le fonctionnement des organismes vivants, en particulier pour la photosynthèse et la respiration. Pour étudier les processus de transferts d'électrons dans les. centres réactionnels (CR) de Rhodobacter sphaeroides, nous avons utilisé une approche multidisciplinaire. Nous avons modifiés des facteurs environnementaux (membrane, pH, fixation d'ions de métaux de transitions) dans le but de suivre les modifications structurales et fonctionnelles associées. Ces modifications ont été étudiées en parallèle par spectroscopie de changement d'absorption et par modélisation moléculaire. Ce travail a conduit aux résultats suivants: - Influence du pH sur la position de Qs. Dans la littérature, la quinone secondaire (QB) est observée par cristallographie aux rayons X principalement dans deux positions. Il a été proposé que l'équilibre entre ces deux positions dépend de l'état redox de QB. En utilisant des calculs d'électrostatique de continuum, nous avons montré que cet équilibre conformationnel dépend non seulement de l'état redox de QB mais aussi du pH de la solution. - Influence de l'environnement membranaire sur les propriétés de transfert d'électron. Des CR ont été incorporés dans des liposomes de dimyristoylphosphatidylcholine. Nous avons montré que la transition de phase lipidique affecte différemment le premier et le second transfert d'électron entre la quinone primaire (QA) et QB. Cette observation confirme la différence de nature des étapes limitant ces deux transferts d'électrons. - Effet de la fixation de cadmium. Il existe dans la littérature un débat pour déterminer si l'effet des ions de métaux de transition sur le CR est local, sur les résidus qui participent à la fixation, ou plus délocalisé. Notre étude du KD pour le Cd2+, en combinant des méthodes expérimentales et théoriques, suggère que le Cd2+ interagit de manière électrostatique avec un domaine large de la protéine (interaction délocalisée).ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF