Caractérisation des protéines Str3 et Tpx1 dans l’homéostasie de l’hème chez la levure Schizosaccharomyces pombe.

La molécule d’hème est un groupement prosthétique qui est requis par de nombreuses protéines impliquées dans des processus cellulaires vitaux. En excès, la molécule d’hème libre est toxique car elle peut facilement causer des dommages aux membranes ou participer à la formation d’espèces réactives à l’oxygène. Son homéostasie doit donc être rigoureusement régulée. Pour obtenir l’hème de façon exogène, les organismes ont développé une panoplie de stratégies afin de l’acquérir. De plus, pour plusieurs organismes incluant les levures pathogènes, il a été montré que leur capacité à acquérir l’hème est souvent en lien direct avec leur habilité à infecter l’hôte. Chez l’organisme modèle, Schizosaccharomyces pombe, il a été découvert que la protéine de surface Shu1 est impliquée dans l’acquisition d’hème. Une souche délétée pour le gène hem1+ n'est plus capable de synthétiser de l’hème. Elle doit donc recourir à l'acquisition d’hème exogène pour survivre. Une souche hem1Δ shu1Δ n'est pas capable de croître en présence d'une faible quantité d’hème (0,075μM) dans le milieu de culture. Nous avons montré dans cette thèse que si cette concentration excède 0,15μM, la souche est capable de croître, suggérant l'existence d'un deuxième transporteur d’hème. Cette croissance est dépendante de la protéine Str3 qui code pour un transporteur de type MFS (Major Facilitator Superfamily transporter). Ainsi, une souche hem1Δ shu1Δ str3Δ présente une incapacité de croître en présence de 0,15μM d’hème, montrant l'importance de str3+ à cette concentration d’hème. La protéine Str3 se localise à la surface cellulaire. Elle a la capacité de lier de l’hème via une boucle extracellulaire. Enfin, la présence de Str3 à la surface cellulaire permet l’entrée dans la cellule de Zinc-Mésoporphyrine (ZnMP), un analogue fluorescent de l’hème. Nous avons ensuite montré que Str3 interagit avec la peroxyrédoxine Tpx1 en présence d’hème. La protéine Tpx1, initialement caractérisée pour sa réponse au stress oxydatif, est capable de lier deux molécules d’hème au niveau de deux motifs CP. La mutation des deux motifs CP abolie la capacité de croissance en présence de 0.15μM d’hème d’une souche délétée pour les gènes hem1+ et shu1+ (hem1Δ shu1Δ). Ainsi, Tpx1 et Str3 participent à une voie commune d’assimilation de l’hème chez S. pombe. Enfin, nos résultats montrent que la présence de Str3 et Tpx1 est requise pour le fonctionnement de l’hémoprotéine Frp1, une ferriréductase de surface.

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