Structure et spécificité de la thymidylate kinase du virus de la vaccine : vers une stratégie antipoxvirus

par Dimitrios Topalis

Thèse de doctorat en Structure, Fonction et Ingéniérie des procédés

Sous la direction de Dominique Deville-Bonne.

Soutenue en 2008

à Paris 6 .

mots clés

• Virus de Vaccine
• Thymidylate kinase
• Antiviraux
• Enzymologie
• Analogues de nucléosides
• Phosphonates acycliques
• Variole
• Poxvirus
• Fluorescence

Résumé

La thymidylate kinase du virus de Vaccine (VaccTMPK) présente une spécificité de substrat plus étendue que celle de son homologue humain. Elle est capable de catalyser la phosphorylation de TMP, dUMP mais surtout du dGMP. Les paramètres cinétiques obtenus pour le TMP sont proches de ceux de la TMPK humaine (kcat = 2 s-1 ; KM = 20 µM). Les données cristallographiques de l’enzyme virale liés au TDP montre que VaccTMPK adopte le même repliement que l’enzyme humaine avec une association orthogonale des sous-unités, probablement due à un défaut de compaction au niveau du domaine à NMP. Cette singularité permet à l’enzyme de lier des susbtrats plus volumineux comme le dGMP et le 5-bromo-vinyl-dUMP et s’accompagne d’une stabilité moins grande comme l’indiquent les expériences de microcalorimétrie. Dans le cadre de la recherche de nouveaux substrats antipoxvirus de VaccTMPK, une série de phosphonates analogues du dUMP, composés d’une partie acyclique de 3, 4 ou 5 carbones à la place du désoxyribose, ont été testés pour leur réactivité avec les TMPK virale et humaine. De plus, un groupement méthyle-, halogène- ou aryl- est ajouté en position C5 de la base. Les dérivés methylés ou halogénés, des séries allyl- et pentenyl-, sont substrats des TMPKs alors que les dérivés substitués par un aryl- ne le sont pas. D’autre part, une série d’analogues alkylés et oxydés de dGMP a été testés pour leur réactivité avec VaccTMPK et la GMPK humaine. Ils sont tous substrats des deux enzymes sauf le O6-Me-dGMP qui est spécifiquement phosphorylé par VaccTMPK

Titre traduit

Structure and specifity of vaccina virus thymidylate kinase : to an antipoxvirus strategy

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