Thème 3 Métabolisme du Soufre

Du fait de leur extrême complexité, du peu de modèles disponibles et bien que fondamentales du point de vue environnemental et évolutif, les voies d’oxydation énergétiques des composés soufrés et les enzymes impliquées sont peu connues. Nos précédents travaux avaient conduit à proposer un modèle (incomplet) pour cette voie d’oxydation chez la bactérie Aquifex aeolicus. Le nouveau protocole de culture d’A. aeolicus en bioréacteur, couplé à une approche transcriptomique globale par RNA-Seq (coll. Y. Combet-Blanc et L. Casalot, MIO Marseille ; E. Talla, LCB, Marseille) nous permet d’étudier spécifiquement ces voies métaboliques qui utilisent le thiosulfate comme unique source d’énergie et de montrer ou de confirmer l’implication de certains complexes enzymatiques dans ces voies oxydatives du soufre.
Deux des nouvelles enzymes membranaires intervenant dans l’oxydation du soufre ont été caractérisées: une hétérodisulfure réductase (Hdr), enzyme à centres FeS et FAD, purifiée pour la première fois, composée de 5 sous-unités et associée à la membrane de façon monotopique; un nouveau type de sulfite déshydrogénase à molybdène (SoeABC), complexe membranaire de 500 kDa, cytoplasmique, réduisant le pool de quinones et appartenant à la famille des DMSO réductases contrairement aux autres sulfites déshydrogénases des procaryotes. L’étude de Hdr est poursuivie, notamment avec la détermination de l’activité enzymatique, des substrats utilisés ainsi que la possible bifurcation des électrons par cette enzyme (deux accepteurs d’électrons réduits simultanément). Nous nous intéressons également au transfert de soufre cytoplasmique par des petites protéines solubles de type TusA ou DsrE supposées être donneur de soufre au complexe Hdr. L’objectif est également la caractérisation plus approfondie de l’enzyme SoeABC.