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Concept
Carboxysome
Résumé
upright=1.5|vignette|[A] Microscopie électronique de cellules de Halothiobacillus neapolitanus dont les carboxysomes sont indiqués par des flèches.[B] Vue de carboxysomes intacts isolés d’H. neapolitanus ; la barre d'échelle indique une longueur de .
vignette|Représentation d'un carboxysome montrant les hexamères en bleu (les différentes teintes de bleu indiquent des hexamères de nature et de fonction différentes), les pentamères en magenta et les enzymes encapsulées en vert.
Un carboxysome est un microcompartiment bactérien contenant des enzymes impliquées dans la fixation du carbone. Ces organites sont formés d'une coque protéique polyédrique d'environ de diamètre. On les trouve chez toutes les cyanobactéries et de nombreuses bactéries chimiotrophes qui fixent le . On pense que ces compartiments permettent de concentrer le dioxyde de carbone autour de la Rubisco afin de favoriser l'activité carboxylase de cette enzyme limitante du cycle de Calvin, dont elle catalyse la première étape.
Les carboxysomes appartiennent à un groupe plus vaste de microcompartiments protéiques aux fonctions variées mais aux structures semblables reposant sur l'homologie de deux familles de protéines qui en constituent la coque.
Les carboxysomes adoptent une géométrie en icosaèdre ou quasiment icosaédrique, typiquement de de diamètre. Ils possèdent une coque externe constituée de quelques milliers de sous-unités protéiques qui encapsulent de multiples exemplaires des deux enzymes de fixation du carbone : l'anhydrase carbonique et la Rubisco.
La structure des protéines qui constituent la coque a été caractérisée par cristallographie aux rayons X. La majorité d'entre elles forment un hexamère cyclique qui constitue le motif de base de la coque. Ces hexamères s'assemblent pour former des couches moléculaires denses qui constituent la coque externe. Des pores dans la structure pourraient permettre le passage des molécules de substrat — bicarbonate et — et produit — .
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