Une machine moléculaire au travail
Une machine moléculaire au travail
Le protoxyde d'azote (N2O), un gaz à effet de serre, est un sous-produit des processus industriels et de l'utilisation d'engrais dans l'agriculture. Il contribue de manière croissante au changement climatique et à la destruction de la couche d'ozone. Il est si peu réactif chimiquement qu'il reste très longtemps dans l'atmosphère. Dans la nature, on ne connaît jusqu'à présent qu'une seule enzyme capable de transformer ce gaz en azote et en eau inoffensifs : la N2O-réductase. Or, celle-ci est une métallo-enzyme contenant du cuivre et, en tant que telle, elle est sensible à l'oxygène présent dans l'air que nous respirons. Le Dr Christoph Müller et le Dr Lin Zhang du groupe de travail du professeur Oliver Einsle à l'Institut de biochimie de l'Université de Fribourg, en collaboration avec le professeur Juan Du et le professeur Wei Lü du Van Andel Research Institute à Grand Rapids/USA, ont réalisé un progrès important dans la compréhension de cette enzyme.
Trois états de l'appareil de maturation de la N2O-réductase : un complexe des protéines NosF (jaune), NosY (rouge) et NosD (vert) change de conformation en consommant de l'énergie biochimique et peut ainsi prendre en charge un ion cuivre de la protéine de transport NosL (bleu) et le transmettre à l'enzyme dans l'étape suivante.
AG Einsle
Composants d'une machine moléculaire isolés et caractérisés
Dans la perspective d'applications biotechnologiques de la N2O-réductase, il est essentiel de comprendre et de contrôler la fourniture d'ions cuivre pendant l'assemblage de l'enzyme dans la cellule. Les scientifiques* ont donc isolé les composants d'une machine moléculaire à plusieurs parties qui réalise cet assemblage et les ont caractérisés par cryo-microscopie électronique. Ils ont présenté leurs travaux dans Nature.
Processus mécanique : maturation des centres métalliques de la N2O-réductase
La maturation des centres métalliques de la N2O réductase est un processus mécanique surprenant, dans lequel des changements de conformation de la protéine membranaire NosDFY sont déclenchés par la consommation d'énergie biochimique dans la cellule. Cela permet au complexe de prendre en charge un seul ion de cuivre d'une protéine de transport spéciale, NosL, et de l'offrir ensuite à la N2O-réductase encore dépourvue de cuivre ou seulement partiellement assemblée.
Découverte d'une nouvelle fonction
Grâce à un grand nombre de modèles structurels à haute résolution, les chercheurs ont pu reproduire et comprendre en détail les différentes étapes de ce processus complexe. Ils ont découvert une fonction non décrite jusqu'à présent de cette classe importante de protéines membranaires et ont fait un grand pas vers l'utilisation de l'enzyme N2O-réductase pour la réduction du monoxyde d'azote atmosphérique.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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