IgG, IgM and IgA antibody response for the diagnosis and follow-up of paracoccidioidomycosis: Comparison of counterimmunoelectrophoresis and complement fixation

IgG, IgM and IgA antibodies to GP43 (glycoprotein fraction of Paracoccidioides brasiliensis) were measured by ELISA in 63 samples from 23 patients with paracoccidioidomycosis before and twice after chemotherapy was started. Antibodies against P. brasiliensis were detected by indirect immunofluorescence (IF) (IgG, IgM and IgA isotypes), counterimmunoelectrophoresis (CIE) and complement fixation. Two control groups composed of 19 healthy individuals and 12 patients with other diseases (six with histoplasmosis, three with tuberculosis and three with other mycoses). The highest efficiency percentages were found with IgG and IgA- ELISA (100%), IgG-IF (96.2%), CIE (94.4%) and the lowest with CF (75.9%). Highest positive and negative predictive values (100%) were observed for IgG and IgA ELISA. IgG and IgM-ELISA antibodies are more often found in patients with acute than chronic disease (P = 0.01). Four to six months after treatment follow-up showed decreased levels of IgG and IgM-ELISA for acute cases and decreased titres of CIE for chronic cases in relation to pretreatment levels. This study suggests that IgG-ELISA anti-GP43 represents a good marker to monitor clinical response to therapy.

Estudo da mcrobiota fúngica gastrintestinal de morcegos (Mammalia, Chiroptera) da região noroeste do estado de São Paulo: Potencial zoonótico

Bats are hosts of a rich diversity of microorganisms. Many studies indicate a close link between bats and fungi with pathogenic potential, especially for living in environments such as caves, caverns and hollow trees, favorable to the maintenance and spread of fungi. The objective was to study the gastrointestinal mycoflora of bats. Of the 98 samples belonging to 11 species of bats coming from 15 studied cities, 20% of the species were Carollia perspicillata, 19% Artibeus lituratus, 17% Molossus rufus, 13% Glossophaga soricina, 9% Nyctinomops macrotis, 8% Molossus molossus, 7% Desmodus rotundus, 2% Lasiurus ega and 1% Eptesicus furinalis, Myotis nigricans and Tadarida brasiliensis. The genus Aspergillus sp. was isolated from 29% of the samples, followed by 6% Microsporum sp. and Penicillium sp. 4% Trichophyton sp. and zygomycetes and 2% Fusarium sp. Of yeast species, 14% were from Rhodotorula sp., 10% Candida sp. and 2% Cryptococcus sp., 22% of isolates remained unidentified. All 82 cultures of organs were negative for Histoplasma capsulatum. There was a statistically significant association between the results of microbiological culture and bat species (p < 0.05). We conclude that the bats can act as disperser agents of fungi with pathogenic potential, although other studies should be performed to establish strategies to identify the main factors correlated with the growth and spread of microorganisms in nature and implication of bats in the epidemiological cycle.

Site-directed mutagenesis of dimethylsulfoxide reductase from Rhodobacter capsulatus: The critical roles of tyrosine-114 and tryptophan-116

The crystal structure of six functionally-distinct enzymes of the DMSO reductase family of molybdenum enzymes has revealed that the tertiary structure of the polypeptide that binds the bis(MGD)Mo cofactor is highly conserved. Differences in the catalytic properties of enzymes of this family are almost certainly dependent upon differences in the structure ofthe MO active site. In DMSO reductase from Rhodobacter species tryptophan- 116 (W 116) hydrogen-bonds to an 0x0 group coordinated to the MO ion. In addition a second amino acid side chain from tyrosine-114 (Y 114) is in close proximity to the 0x0 group. We have investigated the role of Y 114 and W 116 in DMSO reductase using site-directed mutagenesis,

Active site heterogeneity in dimethyl sulfoxide reductase from Rhodobacter capsulatus revealed by raman spectroscopy

Raman spectroscopy has been used to investigate the structure of the molybdenum cofactor in DMSO reductase from Rhodobacter capsulatus. Three oxidized forms of the enzyme, designated 'redox cycled', 'as prepared', and DMSORmodD, have been studied using 752 nm laser excitation. In addition, two reduced forms of DMSO reductase, prepared either anaerobically using DMS or using dithionite, have been characterized. The 'redox cycled' form has a single band in the Mo=O stretching region at 865 cm(-1) consistent with other studies. This oxo ligand is found to be exchangeable directly with (DMSO)-O-18 or by redox cycling. Furthermore, deuteration experiments demonstrate that the oxo ligand in the oxidized enzyme has some hydroxo character, which is ascribed to a hydrogen bonding interaction with Trp 116. There is also evidence from the labeling studies for a modified dithiolene sulfur atom, which could be present as a sulfoxide. In addition to the 865 cm(-1) band, an extra band at 818 cm(-1) is observed in the Mo=O stretching region of the 'as prepared' enzyme which is not present in the 'redox cycled' enzyme. Based on the spectra of unlabeled and labeled DMS reduced enzyme, the band at 818 cm(-1) is assigned to the S=O stretch of a coordinated DMSO molecule. The DMSORmodD form, identified by its characteristic Raman spectrum, is also present in the 'as prepared' enzyme preparation but not after redox cycling. The complex mixture of forms identified in the 'as prepared' enzyme reveals a substantial degree of active site heterogeneity in DMSO reductase.

Site-Directed Mutagenesis of Dimethyl Sulfoxide Reductase from Rhodobacter capsulatus: Characterization of a Y114 → F Mutant

A system for expressing site-directed mutants of the molybdenum enzyme dimethyl sulfoxide reductase from Rhodobacter capsulatus in the natural host was constructed. This system was used to Generate and express dimethyl sulfoxide reductase with a Y114F mutation. The Y114F mutant had an increased k(cat) and increased K-m toward both dimethyl sulfoxide and trimethylamine N-oxide compared to the native enzyme, and the value of k(cat)/K-m was lower for both substrates in the mutant enzyme. The Y114F mutant, as isolated, was able to oxidize dimethyl sulfide with phenazine ethosulfate as the electron acceptor but with a lower k(cat) than that of the native enzyme. The pH optimum of dimethyl sulfide: acceptor oxidoreductase activity in the Y114F mutant was shown to be shifted by +1 pH unit compared to the native enzyme. The Y114F mutant did not form a pink complex with dimethyl sulfide, which is characteristic of the native enzyme. The mutant enzyme showed a large increase in the K-d for DMS. Direct electrochemistry showed that the Mo(V)/Mo(IV) couple was unaffected by the Y114F mutant, but the midpoint potential of the Mo(VI)/Mo(V) couple was raised by about 50 mV. These data confirm that the Y114 residue plays a critical role in oxidation-reduction processes at the molybdenum active site and in oxygen atom transfer associated with sulfoxide reduction.

The first non-turnover voltammetric response from a molybdenum enzyme: direct electroscopy of dimethylsulfoxide reductase from Rhodobacter capsulatus

The first direct voltammetric response from a molybdenum enzyme under non-turnover conditions is reported. Cyclic voltammetry of dimethylsulfoxide reductase from Rhodobacter capsulatus reveals a reversible Mo-VI/V response at + 161 mV followed by a reversible Mo-V/IV response at -102 mV versus NHE at pH 8. The higher potential couple exhibits a pH dependence consistent with protonation upon reduction to the Mo-V state and we have determined the pK(a) for this semi-reduced species to be 9.0. The lower potential couple is pH independent within the range 5 < pH < 10. The optical spectrum of the Mo chromophore has been investigated with spectroelectrochemistry. At high potential, in its resting state, the enzyme exhibits a spectrum characteristic of the Mo-VI form. This changes significantly following bulk electrolysis (-400 mV versus NHE) at an optically transparent, indium-doped tin oxide working electrode, where a single visible electronic maximum at 632 nm is observed, which is comparable with spectra reported previously for the dithionite-reduced enzyme. This two-electron process is chemically reversible by reoxidizing the enzyme at the electrode in the absence of mediators or promoters. The activity of the enzyme has been established by observation of a catalytic current in the presence of DMSO at pH 8, where a sigmoidal (steady state) voltammogram is seen. Electronic supplementary material to this paper (Fig. S 1) can be obtained by using the Springer Link server located at http://dx.doi.org/10.1007/s00775-002-0374-y.

A system for the heterologous expression of complex redox proteins in Rhodobacter capsulatus: characterisation of recombinant sulphite : cytochrome c oxidoreductase from Starkeya novella

The phototrophic purple non-sulfur bacterium Rhodobacter capsulatus expresses a wide variety of complex redox proteins in response to changing environmental conditions. Here we report the construction and evaluation of an expression system for recombinant proteins in that organism which makes use of the dor promoter from the same organism. A generic expression vector, pDorEX, was constructed and used to express sulphite:cytochrome c oxidoreductase from Starkeya novella, a heterodimeric protein containing both molybdenum and haem c. The recombinant protein was secreted to the periplasm and its biochemical properties were very similar to those of the native enzyme. The pDorEX system therefore seems to be potentially useful for heterologous expression of multi-subunit proteins containing complex redox cofactors. (C) 2002 Federation of European Biochemical Societies. Published by Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Control of dimethylsulfoxide reductase expression in Rhodobacter capsulatus: the role of carbon metabolites and the response regulators DorR and RegA

Regulation of the expression of dimethylsulfoxide (DMSO) reductase was investigated in the purple phototrophic bacterium Rhodobacter capsulatus. Under phototrophic, anaerobic conditions with malate as carbon source, DMSO caused an approximately 150-fold induction of DMSO reductase activity. The response regulator DorR was required for DMSO-dependent induction and also appeared to slightly repress DMSO reductase expression in the absence of substrate. Likewise, when pyruvate replaced malate as carbon source there was an induction of DMSO reductase activity in cells grown at low light intensity (16 W m(-2)) and again this induction was dependent on DorR. The level of DMSO reductase activity in aerobically grown cells was elevated when pyruvate replaced malate as carbon source. One possible explanation for this is that acetyl phosphate, produced from pyruvate, may activate expression of DMSO reductase by direct phosphorylation of DorR, leading to low levels of induction of dor gene expression in the absence of DMSO. A mutant lacking the global response regulator of photosynthesis gene expression, RegA, exhibited high levels of DMSO reductase in the absence of DMSO, when grown phototrophically with malate as carbon source. This suggests that phosphorylated RegA acts as a repressor of dor operon expression under these conditions. It has been proposed elsewhere that RegA-dependent expression is negatively regulated by the cytochrome cbb(3) oxidase. A cco mutant lacking cytochrome cbb(3) exhibited significantly higher levels of Phi[dorA::lacZ] activity in the presence of DMSO compared to wild-type cells and this is consistent with the above model. Pyruvate restored DMSO reductase expression in the regA mutant to the same pattern as found in wild-type cells. These data suggest that R. capsulatus contains a regulator of DMSO respiration that is distinct from DorR and RegA, is activated in the presence of pyruvate, and acts as a negative regulator of DMSO reductase expression.

Protein film voltammetry of Rhodobacter capsulatus xanthine dehydrogenase

Xanthine dehydrogenase (XDH) from the bacterium Rhodobacter capsulatus catalyzes the hydroxylation of xanthine to uric acid with NAD(+) as the electron acceptor. R. capsulatus XDH forms an (alphabeta)(2) heterotetramer and is highly homologous to homodimeric eukaryotic XDHs. The crystal structures of bovine XDH and R. capsulatus XDH showed that the two proteins have highly similar folds; however, R. capsulatus XDH is at least 5 times more active than bovine XDH and, unlike mammalian XDH, does not undergo the conversion to the oxidase form. Here we demonstrate electrocatalytic activity of the recombinant enzyme, expressed in Escherichia coli, while immobilized on an edge plane pyrolytic graphite working electrode. Furthermore, we have determined all redox potentials of the four cofactors (Mo-VI/V, Mo-V/IV, FAD/FADH, FADH/FADH(2) and two distinct [2Fe-2S](2+/+) clusters) using a combination of potentiometric and voltammetric methods. A novel feature identified in catalytic voltammetry of XDH concerns the potential for the onset of catalysis (ca. 400 mV), which is at least 600 mV more positive than that of the highest potential cofactor. This unusual observation is explained on the basis of a pterin-associated oxidative switch during voltammetry that precedes catalysis.

Fonction de l'AmtB dans la régulation de la nitrogénase chez Rhodobacter capsulatus

La fixation de l’azote diatomique est un processus très important à la vie, vu sa nécessité dans la biosynthèse de plusieurs molécules de base; acides aminés, acides nucléiques, etc. La réduction de l’azote en ammoniaque est catalysée par la nitrogénase, une enzyme consommatrice de beaucoup d’énergie étant donné qu’elle nécessite 20 à 30 moles d’ATP pour la réduction d’une mole d’azote. De ce fait une régulation rigoureuse est exigée afin de minimiser le gaspillage d’énergie. Plusieurs systèmes de contrôle sont connus, aussi bien au niveau post-traductionnel que traductionnel. Chez la bactérie photosynthétique pourpre non-sulfureuse R. capsulatus, la régulation de l’activité de la nitrogénase nécessite une panoplie de protéines dont la protéine membranaire AmtB, qui est impliquée dans le transport et la perception d’ammonium, et les protéines PII qui jouent plusieurs rôles clés dans la régulation de l’assimilation d’azote. Suite à l’ajout de l’ammonium dans le milieu, une inhibition réversible de l’activité de la nitrogénase est déclenchée via un mécanisme d’ADP-ribosylation de la nitrogénase. La séquestration de GlnK (une protéine PII) par l’AmtB permet à DraT, une ADP-ribosyltransférase, d’ajouter un groupement ADP-ribose sur la protéine-Fe de la nitrogénase l’empêchant ainsi de former un complexe avec la protéine-MoFe. Donc, le transfert d’électrons est bloqué, engendrant ainsi l’inhibition de l’activité de la nitrogénase qui dure aussi long que la concentration d’azote fixé reste élevé, phénomène appelé le « Switch-off/Switch-on » de la nitrogénase. Dans ce mémoire, pour mieux comprendre ce phénomène de régulation, des mutations ponctuelles au niveau de certains résidus conservés de la protéine AmtB, dont D338, G367, H193 et W237, étaient générées par mutagénèse dirigée, afin d’examiner d’avantage leur rôle dans le transport d’ammonium, la formation du complexe AmtB-GlnK, ainsi que dans le « Switch-off » et l’ADP-ribosylation. Les résultats permettent de conclure l’importance et la nécessité de certains résidus telle que le G367 dans la régulation de la nitrogénase et le transport d’ammonium, contrairement au résidu D338 qui ne semble pas être impliqué directement dans la régulation de l’activité de la nitrogénase. Ces résultats suggèrent d’autres hypothèses sur les rôles des acides aminés spécifiques d’AmtB dans ses fonctions comme transporteur et senseur d’ammonium.

Étude de la régulation de la nitrogénase chez Rhodobacter capsulatus dans la noirceur

L’atmosphère terrestre est très riche en azote (N2). Mais cet azote diatomique est sous une forme très stable, inutilisable par la majorité des êtres vivants malgré qu’il soit indispensable pour la synthèse de matériels organiques. Seuls les procaryotes diazotrophiques sont capables de vivre avec le N2 comme source d’azote. La fixation d’azote est un processus qui permet de produire des substances aminées à partir de l’azote gazeux présent dans l’atmosphère (78%). Cependant, ce processus est très complexe et nécessite la biosynthèse d’une vingtaine de protéines et la consommation de beaucoup d’énergie (16 molécules d’ATP par mole de N2 fixé). C’est la raison pour laquelle ce phénomène est rigoureusement régulé. Les bactéries photosynthétiques pourpres non-sulfureuses sont connues pour leur capacité de faire la fixation de l’azote. Les études faites à la lumière, dans le mode de croissance préféré de ces bactéries (photosynthèse anaérobie), ont montré que la nitrogénase (enzyme responsable de la fixation du diazote) est sujet d’une régulation à trois niveaux: une régulation transcriptionnelle de NifA (protéine activatrice de la transcription des gènes nif), une régulation post-traductionnelle de l’activité de NifA envers l’activation de la transcription des autres gènes nif, et la régulation post-traductionnelle de l’activité de la nitrogénase quand les cellules sont soumises à un choc d’ammoniaque. Le système de régulation déjà décrit fait intervenir essentiellement une protéine membranaire, AmtB, et les deux protéines PII, GlnB et GlnK. Il est connu depuis long temps que la nitrogénase est aussi régulée quand une culture photosynthétique est exposée à la noirceur, mais jusqu’aujourd’hui, on ignore encore la nature des systèmes intervenants dans cette régulation. Ainsi, parmi les questions qui peuvent se poser: quelles sont les protéines qui interviennent dans l’inactivation de la nitrogénase lorsqu’une culture anaérobie est placée à la noirceur? Une analyse de plusieurs souches mutantes, amtB- , glnK- , glnB- et amtY- poussées dans différentes conditions de limitation en azote, serait une façon pour répondre à ces interrogations. Alors, avec le suivi de l’activité de la nitrogénase et le Western Blot, on a montré que le choc de noirceur provoquerait un "Switch-off" de l’activité de la nitrogénase dû à une ADP-ribosylation de la protéine Fe. On a réussit aussi à montrer que ii tout le système déjà impliqué dans la réponse à un choc d’ammoniaque, est également nécessaire pour une réponse à un manque de lumière ou d’énergie (les protéines AmtB, GlnK, GlnB, DraG, DraT et AmtY). Or, Rhodobacter capsulatus est capable de fixer l’azote et de croitre aussi bien dans la micro-aérobie à la noirceur que dans des conditions de photosynthèse anaérobies, mais jusqu'à maintenant sa régulation dans l’obscurité est peu étudiée. L’étude de la fixation d’azote à la noirceur nous a permis de montrer que le complexe membranaire Rnf n’est pas nécessaire à la croissance de R. capsulatus dans de telles conditions. Dans le but de développer une façon d’étudier la régulation de la croissance dans ce mode, on a tout d’abord essayé d’identifier les conditions opératoires (O2, [NH4 + ]) permettant à R. capsulatus de fixer l’azote en microaérobie. L’optimisation de cette croissance a montré que la concentration optimale d’oxygène nécessaire est de 10% mélangé avec de l’azote.

Rôle d'AmtB dans la régulation posttraductionnelle de la nitrogénase et le transport de l'ammonium chez Rhodobacter capsulatus

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

The Role of Specific Amino Acids in the Formation of Ternary Complexes in Nitrogenase Regulation in the Photosynthetic Bacterium Rhodobacter capsulatus

L'azote est l'un des éléments les plus essentiels dans le monde pour les êtres vivants, car il est essentiel pour la production des éléments de base de la cellule, les acides aminés, les acides nucléiques et les autres constituants cellulaires. L’atmosphère est composé de 78% d'azote gazeux, une source d'azote inutilisable par la plupart des organismes à l'exception de ceux qui possèdent l’enzyme nitrogénase, tels que les bactéries diazotrophique. Ces micro-organismes sont capables de convertir l'azote atmosphérique en ammoniac (NH3), qui est l'une des sources d'azote les plus préférables. Cette réaction exigeant l’ATP, appelée fixation de l'azote, est catalysée par une enzyme, nitrogénase, qui est l'enzyme la plus importante dans le cycle de l'azote. Certaines protéines sont des régulateurs potentiels de la synthèse de la nitrogénase et de son activité; AmtB, DraT, DraG, les protéines PII, etc.. Dans cette thèse, j'ai effectué diverses expériences afin de mieux comprendre leurs rôles détailés dans Rhodobacter capsulatus. La protéine membranaire AmtB, très répandue chez les archaea, les bactéries et les eucaryotes, est un membre de la famille MEP / Amt / Rh. Les protéines AmtB sont des transporteurs d'ammonium, importateurs d'ammonium externe, et ont également été suggéré d’agir comme des senseurs d'ammonium. Il a été montré que l’AmtB de Rhodobacter capsulatus fonctionne comme un capteur pour détecter la présence d'ammonium externe pour réguler la nitrogénase. La nitrogénase est constituée de deux métalloprotéines nommées MoFe-protéine et Fe-protéine. L'addition d'ammoniaque à une culture R. capsulatus conduit à une série de réactions qui mènent à la désactivation de la nitrogénase, appelé "nitrogénase switch-off". Une réaction critique dans ce processus est l’ajout d’un groupe ADP-ribose à la Fe-protéine par DraT. L'entrée de l'ammoniac dans la cellule à travers le pore AmtB est contrôlée par la séquestration de GlnK. GlnK est une protéine PII et les protéines PII sont des protéines centrales dans la régulation du métabolisme de l'azote. Non seulement la séquestration de GlnK par AmtB est importante dans la régulation nitrogénase, mais la liaison de l'ammonium par AmtB ou de son transport partiel est également nécessaire. Les complexes AmtB-GlnK sont supposés de lier DraG, l’enzyme responsable pour enlever l'ADP-ribose ajouté à la nitrogénase par DraT, ainsi formant un complexe ternaire. Dans cette thèse certains détails du mécanisme de transduction du signal et de transport d'ammonium ont été examinés par la génération et la caractérisation d’un mutant dirigé, RCZC, (D335A). La capacité de ce mutant, ainsi que des mutants construits précédemment, RCIA1 (D338A), RCIA2 (G344C), RCIA3 (H193E) et RCIA4 (W237A), d’effectuer le « switch-off » de la nitrogénase a été mesurée par chromatographie en phase gazeuse. Les résultats ont révélé que tous les résidus d'acides aminés ci-dessus ont un rôle essentiel dans la régulation de la nitrogénase. L’immunobuvardage a également été effectués afin de vérifier la présence de la Fe-protéine l'ADP-ribosylée. D335, D388 et W237 semblent être cruciales pour l’ADP-ribosylation, puisque les mutants RCZC, RCIA1 et RCIA4 n'a pas montré de l’ADP-ribosylation de la Fe-protéine. En outre, même si une légère ADP-ribosylation a été observée pour RCIA2 (G344C), nous le considérons comme un résidu d'acide aminé important dans la régulation de la nitrogénase. D’un autre coté, le mutant RCIA3 (H193E) a montré une ADP-ribosylation de la Fe-protéine après un choc d'ammonium, par conséquent, il ne semble pas jouer un rôle important dans l’ADP-ribosylation. Par ailleurs R. capsulatus possède une deuxième Amt appelé AmtY, qui, contrairement à AmtB, ne semble pas avoir des rôles spécifiques. Afin de découvrir ses fonctionnalités, AmtY a été surexprimée dans une souche d’E. coli manquant l’AmtB (GT1001 pRSG1) (réalisée précédemment par d'autres membres du laboratoire) et la formation des complexes AmtY-GlnK en réponse à l'addition d’ammoniac a été examinée. Il a été montré que même si AmtY est en mesure de transporter l'ammoniac lorsqu'il est exprimé dans E. coli, elle ne peut pass’ associer à GlnK en réponse à NH4 +.

Rôle de l'AmtB dans la régulation de la nitrogénase et la production d'hydrogène chez la bactérie Rhodobacter capsulatus

L’azote est l’élément le plus abondant dans l’atmosphère terrestre avec un pourcentage atteignant 78 %. Composant essentiel pour la biosynthèse des matériels organiques cellulaires, il est inutilisable sous sa forme diatomique (N2) très stable par la plupart des organismes. Seules les bactéries dites diazotrophiques comme Rhodobacter capsulatus sont capables de fixer l’azote moléculaire N2 par le biais de la synthèse d’une enzyme, la nitrogénase. Cette dernière catalyse la réduction du N2 en ammonium (NH4) qui peut alors être assimilé par d’autres organismes. La synthèse et l’activité de la nitrogénase consomment beaucoup d’énergie ce qui implique une régulation rigoureuse et son inhibition tant qu’une quantité suffisante d’ammonium est disponible. Parmi les protéines impliquées dans cette régulation, la protéine d’intérêt AmtB est un transporteur membranaire responsable de la perception et le transport de l’ammonium. Chez R. capsulatus, il a été démontré que suite à l’addition de l’ammonium, l’AmtB inhibe de façon réversible (switch off/switch on) l’activité de la nitrogénase en séquestrant la protéine PII GlnK accompagnée de l’ajout d’un groupement ADP ribose sur la sous unités Fe de l’enzyme par DraT. De plus, la formation de ce complexe à lui seul ne serait pas suffisant pour cette inactivation, ce qui suggère la séquestration d’une troisième protéine, DraG, afin d’inhiber son action qui consiste à enlever l’ADP ribose de la nitrogénase et donc sa réactivation. Afin de mieux comprendre le fonctionnement de l’AmtB dans la régulation et le transport de l’ammonium à un niveau moléculaire et par la même occasion la fixation de l’azote, le premier volet de ce mémoire a été d’introduire une mutation ponctuelle par mutagénèse dirigée au niveau du résidu conservé W237 de l’AmtB. La production d’hydrogène est un autre aspect longtemps étudié chez R. capsulatus. Cette bactérie est capable de produire de l’hydrogène à partir de composés organiques par photofermentation suite à l’intervention exclusive de la nitrogénase. Plusieurs études ont été entreprises afin d’améliorer la production d’hydrogène. Certaines d’entre elles se sont intéressées à déterminer les conditions optimales qui confèrent une production maximale de gaz tandis que d’autres s’intéressent au fonctionnement de la bactérie elle même. Ainsi, le fait que la bioproduction de H2 par fermentation soit catalysée par la nitrogénase cela implique la régulation de l’activité de cette dernière par différents mécanismes dont le switch off par ADP ribosylation de l’enzyme. De ce fait, un mutant de R. capsulatus dépourvu d’AmtB (DG9) a été étudié dans la deuxième partie de cette thèse en termes d’activité de la nitrogénase, de sa modification par ADP ribosylation avec la détection des deux protéines GlnK et DraG qui interviennent dans cette régulation pour connaitre l’influence de différents acides aminés sur la régulation de la nitrogénase et pour l‘utilisation future de cette souche dans la production d’H2 car R. capsulatus produit de l’hydrogène par photofermentation grâce à cette enzyme. Les résultats obtenus ont révélé une activité de la nitrogénase continue et ininterrompue lorsque l’AmtB est absent avec une activité maximale quand la proline est utilisée comme source d’azote durant la culture bactérienne ce qui implique donc que l’abolition de l’activité de cette protéine entraine une production continue d’H2 chez R. capsulatus lorsque la proline est utilisée comme source d’azote lors de la culture bactérienne. Par ailleurs, avec des Western blots on a pu déterminer l’absence de régulation par ADP ribosylation ainsi que les expressions respectives de GlnK et DraG inchangées entre R. capsulatus sauvage et muté. En conclusion, la nitrogénase n’est pas modifiée et inhibée lorsque l’amtB est muté ce qui fait de la souche R. capsulatus DG9 un candidat idéal pour la production de biohydrogène en particulier lorsque du glucose et de la proline sont respectivement utilisés comme source de carbone et d'azote pour la croissance.