Etudes structurales et fonctionnelles de deux enzymes clés impliquées dans la biosynthese de l'UDP-N-Acétyl-Glucosamine chez les eucaryotes

Structural and functional studies of two key enzymes implicated in the biosynthesis of UDP-N-Acetyl-Glucosamine in eukaryotes

• Auteur / Autrice : Caroline Peneff
• Direction : Yves Bourne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie moléculaire et biotechnologie
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biosynthèse

Épissage (génétique)

Protistes eucaryotes

Glucosamine

UDP-glucose-pyrophosphorylase

Acétyltransférases

Résumé

L'UDP-N-Acétyl-glucosamine (UDP-GlcNAc) est un précurseur clé de composants de la paroi cellulaire bactérienne et fongique, du glycolipide d'ancrage GPI, ainsi que des N- et O-glycannes des glycoprotéines. Pour comprendre les mécanismes d'acétylation et d'uridylation qui conduisent à la synthèse de l'UDP-GIcNAc chez les eucaryotes, la GlcN6P acétyltransférase de S. Cerevisiae (ScGNA1) et les deux isoformes (AGX1 et AGX2) issues de l'épissage alternatif du gène humain de la GlcNAc1P uridyltransférase ont été exprimées dans des souches d'E. Coli, purifiées et cristallisées. Les méthodes cristallographiques MAD et de remplacement moléculaire ont été utilisées pour résoudre leurs structures sous formes apo et/ou complexées aux produits ou substrats de la réaction, à des résolutions allant de 1. 3 à 2. 4 Angstrom. ScGNA1 adopte un repliement α/ß caractéristique des membres de la superfamille GNAT. Cette protéine s'assemble sous forme d'un dimère stabilisé par l'échange, entre les deux sous-unités, du dernier brin ß. Cet assemblage dimérique est crucial pour la formation du site de liaison du substrat accepteur. AGX1 et AGX2 qui diffèrent par un segment de 17 résidus chez AGX2, adoptent un repliement commun, apparenté à celui des membres de la superfamille SGC, mais possèdent en solution, un assemblage oligomérique différent. Cette différence modifie l'environnement du site actif et suggère un rôle de l'épissage alternatif du gène d'AGX dans la régulation de l'activité GlcNAc1P uridyltransférase. Enfin, nos résultats permettent l'identification des acides aminés potentiellement impliqués dans la catalyse et la reconnaissance des substrats et supportent l'hypothèse d'un mécanisme de type simple déplacement pour les réactions d'acétylation et d'uridylation