Etude électrochimique de l'hémine et de cytochromes de type c à l'électrode de graphite pyrolytique : Interaction entre le cytochrome c₃ et l'hdrogénase de Desulfovibrio desulfuricans Norway

Abstract

L’étude des mécanismes de transfert d’électrons dans les chaînes de transporteurs de la bactérie sulfato-réductrice Desulfovibrio desulfuricans Norway (D.d.N) a été abordée à l’aide du modèle électrochimique électrode/protéine en solution. Dans une première partie, le comportement électrochimique du cytochrome c₃ de D.d.N. a été étudié à l’électrode de carbone (graphite pyrolytique et carbone vitreux). L’hémine, centre actif, et le cytochrome c ont servie de modèles pour une étude comparative. Les phénomènes d’adsorption qui ont été mis en évidence pour chaque espèce étudiée, entraînent des modifications structurales plus au moins profondes des molécules adsorbées. Dans le cas du cytochrome c, une rupture des liaisons entre l’hème c et la chaîne polypeptidique a même été suggérée. En ce qui concerne le cytochrome c₃ de D.d.N. dont la molécule contient quatre hèmes, les modifications observées semblent plus progressives. La deuxième partie de ce travail consacrée à l’étude de l’interaction entre le cytochrome c₃ de D.d.N. et l’un de ses partenaires physiologiques, l’hydrogénase. La réaction électrocatalytique a été mise en évidence aussi bien dans le cas où l’hydrogénase se trouve en solution que lorsqu’elle est immobilisée par adsorption à l’électrode. L’étude comparative de la réactivité entre l’hydrogénase de D.nD. et des cytochromes d’origines diverses a montré le rôle déterminant joué par les interactions électrostatiques dans les phénomènes d’électrocatalyse observés. Les attractions électrostatiques peuvent favoriser, dans une certaine mesure, la formation de complexes transitoires, précurseurs de la réaction de transfert électronique.