Mecanisme de l'oxydation de la nw-hydroxy-l-arginine par les no synthases et nature du site actif de la no synthase inductible

Mechanism of the no synthase-catalyzed oxidation of nw-hydroxy-l-arginine and nature of the inducible no synthase active site

• Auteur / Autrice : Nicolas Sennequier
• Direction : Daniel Mansuy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le monoxyde d'azote (no) est un mediateur biologique de premier plan. Les no synthases (nos) assurent sa biosynthese ; ces enzymes heminiques homodimeriques catalysent l'oxydation du substrat, la l-arginine, en presence de nadph, d'oxygene moleculaire et de tetrahydrobiopterine, en un intermediaire hydroxyle, la noha, puis en citrulline et no. L'heme est probablement responsable de la formation des produits. Notre exploration du site actif de la nos inductible (nos-2, une isoforme des nos) a commence par une etude des caracteristiques structurales permettant la reconnaissance du substrat. Nous avons montre que la fonction a oxyder de la l-arginine, la guanidine, est cruciale pour la reconnaissance du substrat. Ensuite, la structure dimerique de la nos-2 est indispensable a son fonctionnement, potentiellement parce qu'elle conditionne l'existence du site actif. La presence du substrat permet la dimerisation des sous-unites de l'enzyme, alors que la tetrahydrobiopterine (ou un analogue) est essentielle pour la reconstitution du site actif. Nous avons en outre montre que des ligands encombres de l'heme inhibent cette reconstitution. Par ailleurs, la transformation de la noha en no par les nos est une monoxygenation atypique, car elle ne necessite qu'un demi-equivalent de nadph. Nous avons montre que la nos-2 catalyse l'oxydation de la noha en citrulline par le peroxyde d'hydrogene, vraisemblablement par l'intermediaire d'un peroxyde de fer. Dans des modeles chimiques de la reaction, nous avons constate que l'ion superoxyde oxyde efficacement la liaison c=noh des arylamidoximes avec formation selective des amides correspondants (liaison c=o), oxydation pour laquelle les especes de type fer-oxo semblent beaucoup moins douees. Ceci nous a amenes a proposer que l'oxydation de la noha en no catalysee par les nos pourrait etre effectuee par un peroxyde de fer forme par fixation d'oxygene moleculaire sur les nos a l'etat fe(ii).