Modélisation chimique de protéines fer-soufre à haut potentiel : synthèses et caractérisations physico-chimiques de nouveaux agrégats à ligands thiolates encombrés dans les états (4Fe-4S)2+ et (4Fe-4S)3+
Institution:
Université Joseph Fourier (Grenoble)Disciplines:
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Abstract FR:
Cette these se situe dans le cadre des modelisations chimiques de proteines fer-soufre, plus particulierement les proteines fer-soufre a haut potentiel (hipip). L'objectif est de synthetiser des centres 4fe-4s dans les deux etats d'oxydation physiologiques 4fe-4s#2+ et 4fe-4s#3+ et de les caracteriser d'un point de vue physico-chimique. L'hypothese a partir de laquelle le sujet a ete aborde consiste a supposer qu'il est necessaire d'etablir une zone steriquement encombree et hydrophobe autour de l'agregat afin de proteger le centre 4fe-4s#3+ d'une degradation oxydante. Pratiquement, un tel environnement encombre et hydrophobe a ete realise grace a l'utilisation de ligands thiolates riches en noyaux aromatiques et tres encombres. Pour chaque ligand utilise, le centre 4fe-4s#2+ a ete synthetise et caracterise par les spectroscopies uv-visible, rmn et mossbauer, et l'etude de sa susceptibilite magnetique a aussi ete effectuee. Dans un deuxieme temps, des etudes d'oxydation sont realisees sur ces nouveaux composes modeles 4fe-4s#2+ dans le but d'obtenir des centres 4fe-4s#3+. Des phenythiolates d'une part et des benzylhtiolates d'autre part, tous tres hydrophobes, ont ete utilises comme ligands. Dans chacun des cas, un nouveau modele de hipip a ete obtenu et completement caracterise dans les deux etats redox. Celui avec le ligand de type benzylthiolate est un meilleur modele chimique de ces proteines car il utilise des ligands plus biomimetiques. Par ailleurs, l'influence exercee par l'encombrement sterique a ete etudiee de facon systematique. En utilisant une serie de ligands encombres de facon croissante, il a pu etre montre tres clairement que la presence d'un environnement encombre (et toujours tres hydrophobe) au voisinage immediat de l'agregat assure la protection du centre 4fe-4s#3+ vis-a-vis des degradations ulterieures. L'ensemble des resultats obtenus autorisent a conclure sur la validite de l'hypothese de depart, laquelle preconisait l'emploi de ligands encombres pour l'obtention de tels modeles stables. Ce travail permet alors egalement de confirmer l'hypothese sur les proteines qui consiste a dire que l'hydrophobicite est un critere fondamental pour qu'une proteine a 4fe-4s fonctionne comme une hipip plutot que comme une ferredoxine