Structural and functional study of phosphate-binding proteins : Illustration with ding and ding-like proteins and their involvment in hiv infection/inhibition

L’acquisition du phosphate du milieu extracellulaire est un processus biologique primordial pour toute les cellules vivantes. Durant ce travail nous nous sommes intéressé à deux famille de phosphate-binding proteins, les protéines DING et DING-like. Les protéines DING sont des protéines ubiquitaires nommées ainsi en raison de leur extrémité N-terminal très conservée DINGGG-. Bien que largement représentées chez les bactéries, ces protéines ont été identifiées initialement chez l’homme en vertu de leurs propriétés biologiques ou leur implication dans les maladies, y compris dans l’inhibition du VIH. La présence chez l’homme de telles protéines soulève plusieurs questions quant à leur rôle lors de l’infection par ce virus. Nous avons entrepris une étude visant à quantifier ces protéines chez une population d’individus infectés par le VIH. Nos résultats montrent une augmentation surprenante de leur concentration chez ces derniers par rapport aux sujet sains. D’autre part, nos travaux sur les protéines DING nous ont amené à nous intéresser à la famille des DING-like, très proche de la famille des protéines DING. Inversement, les protéines DING-like sont exclusivement bactériennes. En plus de leur capacité à fixer le phosphate, certains membres de cette famille semblent jouir d’une activité phosphatase. Durant ce travail nous avons caractérisé structuralement et enzymatiquement deux représentants de ces protéines isolés à partir de Pseudomonas aeruginosa. L’analyse structurale de ces protéines ainsi de la caractérisation de leurs activités pourraient être d’un grand intérêt afin de comprendre leur rôle dans le schéma d’acquisition du phosphate chez cette bactérie.Phosphate acquisition from the extracellular environment is a key process for all living cells. In bacteria, its importation is ensured, in part, by high affinity phosphate binding proteins (PBP). During this work, we are interested to two families of PBPs named DING and DING like proteins. DING proteins are ubiquitous proteins, so named due to their highly conserved N-terminal sequence DINGGG-. Although widely represented in bacteria, these proteins were initially identified in human by virtue of their biological properties or their involvement in diseases, including in HIV-inhibition. Currently, the anti-HIV activity has been shown for two human members of the DING family, HPBP and X-DING CD4. The presence in human of such proteins raises numerous questions about their role during HIV-infection. Thus, we undertook a study to evaluate their serum concentration in HIV-infected patients. Our results shows a surprising increase of the concentration of DING proteins in this population, compared to controls. On the other hand, our work on the DING proteins family led us to be interested on the family of DING-like proteins, closely related to the DING family. Unlike DING proteins, DING-like members were identified exclusively in bacteria. In addition to their ability to bind phosphate, some DING-like members appear to have a phosphatase activity. In this work we have characterize structurally and enzymatically two members of this family isolated from Pseudomonas aeruginosa. The structural analysis of these proteins combined with activities characterization could be of a great interest in order to understand their role in phosphate acquisition in this bacterium