Le groupe Metalloprotéines s’intéresse aux relations structures fonction des métalloprotéines et notamment dans cette étude, aux mécanismes de biosynthèse du site actif des hydrogénases à [FeFe]. Ces dernières sont capables de catalyser de façon très efficace la réaction réversible d’oxydation de l’hydrogène moléculaire. Elles utilisent pour cela un centre organométallique appelé agrégat H, dont les propriétés physicochimiques et structurales servent de source d’inspiration pour l’élaboration de catalyseurs en vue d’une utilisation plus importante de l’hydrogène moléculaire comme source d’énergie renouvelable.
L’agrégat H est constitué d’un centre [Fe4S4] lié à un centre binucléaire de fer [2Fe]H. Ce dernier est le site de fixation et transformation de l’hydrogène proprement dit. La biosynthèse du [2Fe]H nécessite l’action coordonnée d’au moins trois métalloprotéines accessoires HydF, HydE et HydG et fait appel à de la chimie radicalaire. La protéine HydG est responsable, à partir de L-tyrosine, de la production des ligands cyanure et monoxyde de carbone, sous la forme d’un complexe organométallique appelé complexe-B. Ce dernier sert à son tour de substrat pour la protéine HydE dont la réaction et le produit restent inconnus. La protéine HydF, elle, sert d’échafaudage sur lequel le centre [2Fe]H est construit avant d’être inséré dans l’hydrogénase.
Ici, nous avons utilisé la protéine HydE comme une nano-cage afin de protéger puis analyser par cristallographie le complexe B produit par la protéine HydG. Nous avons aussi étudié le mode de transfert de ce composé qui est hautement instable en milieu aqueux. Nous avons aussi démontré qu’il existe une interaction directe et fugace entre les deux protéines HydG et HydE, permettant un transfert sécurisé du complexe B et évitant sa destruction. Les mécanismes de control de ce transfert sont maintenant à l’étude.
Maturation of the [FeFe]-Hydrogenase : Direct Transfer of the (κ3-cysteinate)FeII(CN)(CO)2 Complex-B from HydG to HydE. Juneina Omeiri, Lydie Martin, Anthony Usclat, Mickael V. Cherrier, and Yvain Nicolet. Angewandte Chemie International Edition 2023, e202314819.
Contact : Yvain Nicolet, chercheur CEA du groupe Métalloprotéines (IBS/METALLO)