caractérisation des enzymes bovines et étude préliminaire du rôle ...
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Exposé bibliographique : La O-glycosylation __________________________________________________________________________________________ 1.2.4 La O-N-acétylglucosaminylation Ce type de O-glycosylation, largement répandu dans les cellules eucaryotes, est catalysé par l'enzyme OGT (O-GlcNAc Transférase), une glycosyltransférase présente à la fois dans le noyau et le cytoplasme des cellules (Akimoto et al., 1999). Cette modification par un seul sucre est fréquemment retrouvée sur des protéines appartenant à ces deux compartiments cellulaires (Torres et Hart, 1984) : ARN polymérase II, protéines des pores nucléaires, facteurs de transcription (SP1- specificity protein-1, SRF –Serum response Factor, récepteur aux œstrogènes, etc.), protéines de proto-oncogènes (c-myc, c-fos, c-jun, etc.), protéines de suppresseurs de tumeur (p53), protéines du cytosquelette (Tau, Vinculine, Ankyrine, Clathrine, etc.) (Shafi et al., 2000). La O-N-acétylglucosaminylation (ou O-GlcNAcylation) est impliquée, par exemple, dans le contrôle de la transcription, l'assemblage des neurofilaments ou la survenue de la maladie d'Alzheimer (Yao et Coleman, 1998). Elle aurait un rôle de régulation similaire à celui de la phosphorylation. Certaines protéines comme l’ARN polymérase II et c-myc peuvent être soit phosphorylées soit O-GlcNAcylées sur le même acide aminé (Hart, 1997). La O-GlcNAcylation, comme la phosphorylation, est réversible. Une N-acétyl-β-D- glucosaminidase a d’ailleurs été mise en évidence dans le noyau et le cytoplasme des cellules eucaryotes (Dong et Hart 1994). L'enzyme OGT est une protéine très conservée d’un point de vue évolutif puisque 65% de ses acides aminés sont identiques entre l'enzyme humaine et celle de Caenorhabditis elegans (Lubas et al., 1997). Un tel degré de conservation souligne une fonction essentielle pour cette enzyme. En effet, une délétion du gène correspondant, provoque l'apoptose des cellules ES (Embryonic Stem) murines (Shafi et al., 2000). 1.2.5 La O-glucosylation Ce type de modification post-traductionnelle a lieu sur les domaines EGF (Epidermal growth factor) et EGF-like que comportent de nombreuses protéines de surface (Harris et Spellman, 1993). Ce sont des motifs peptidiques répétés de 30 à 40 acides aminés, souvent impliqués dans les interactions entre protéines. Ils doivent leur nom à leur homologie avec la protéine EGF, un facteur de croissance régulant entre autres le taux de calcium intracellulaire. 34
Exposé bibliographique : La O-glycosylation __________________________________________________________________________________________ Ces domaines sont caractérisés par la présence de six résidus cystéines formant trois ponts disulfures impliqués dans le maintien de leur conformation tridimensionnelle. Bien que les boucles peptidiques créées par les ponts disulfures soient plus petites dans les domaines EGFlike que dans les domaines EGF, ils n’en possèdent pas moins une conformation similaire. Dans la suite du manuscrit et pour ne pas alourdir inutilement le texte, nous emploierons uniquement le terme EGF pour désigner ces deux types de domaines. Le O-glucosylglycane complet (Xylα1,3Xylα1,3Glcβ1-S/T) et des formes intermédiaires (Xylα1,3Glcβ1-S/T et Glcβ1-S/T) ont été trouvés sur des domaines EGF de nombreuses protéines. Initialement identifiés sur les facteurs de coagulation VII et IX bovin (Hase et al., 1988), ces O-glycanes ont ensuite été découverts sur la protéine Z humaine impliquée dans la fécondation (Nishimura et al., 1989), le récepteur Notch et ses ligands (Moloney, Shair et al., 2000) impliqués dans de nombreux processus développementaux, et la thrombospondine, notamment impliquée dans l’adhésion et l’agrégation plaquettaire (Nishimura, Yamashita et al., 1992). La comparaison des sites de liaison du O-glucose sur ces diverses protéines a permis d’identifier un motif consensus de O-glucosylation. Le glucose est directement fixé sur le groupement hydroxyle d’un résidu sérine ou thréonine appartenant au motif, C 1 XS/TXPC 2 , où C 1 et C 2 sont la première et la deuxième cystéines conservées d’un domaine EGF. Une forte activité O-glucosyltransférase a été mise en évidence dans des extraits protéiques de cellules CHO (Shao et al., 2002), ceci grâce à des tests d’activité enzymatique in vitro, utilisant de l’UDP-glucose radiomarqué comme substrat donneur et le premier domaine EGF du facteur de coagulation VII humain comme substrat accepteur. Une telle activité est également présente dans diverses lignées cellulaires comme SF9 (cellules d’insectes), HD11 (macrophages de poulet), NIH 3T3 (fibroblastes d’embryon murin) et HELA (Shao et al., 2002). Aucune activité O-glucosyltransférase n’a été trouvée chez la levure. Pour l’instant, chez les Animaux, la ou les enzyme(s) responsable(s) de ce type de greffage ne sont pas encore identifiées, contrairement aux Végétaux où plusieurs Oglucosyltransférases ont été caractérisées (Veach et al., 2003). 35
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Exposé bibliographique : La O-glycosylation<br />
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1.2.4 La O-N-acétylglucosaminylation<br />
Ce type de O-glycosylation, largement répan<strong>du</strong> dans les cellules eucaryotes, est<br />
catalysé par l'enzyme OGT (O-GlcNAc Transférase), une glycosyltransférase présente à la<br />
fois dans le noyau <strong>et</strong> le cytoplasme <strong>des</strong> cellules (Akimoto <strong>et</strong> al., 1999). C<strong>et</strong>te modification par<br />
un seul sucre est fréquemment r<strong>et</strong>rouvée sur <strong>des</strong> protéines appartenant à ces deux<br />
compartiments cellulaires (Torres <strong>et</strong> Hart, 1984) : ARN polymérase II, protéines <strong>des</strong> pores<br />
nucléaires, facteurs de transcription (SP1- specificity protein-1, SRF –Serum response Factor,<br />
récepteur aux œstrogènes, <strong>et</strong>c.), protéines de proto-oncogènes (c-myc, c-fos, c-jun, <strong>et</strong>c.),<br />
protéines de suppresseurs de tumeur (p53), protéines <strong>du</strong> cytosquel<strong>et</strong>te (Tau, Vinculine,<br />
Ankyrine, Clathrine, <strong>et</strong>c.) (Shafi <strong>et</strong> al., 2000).<br />
La O-N-acétylglucosaminylation (ou O-GlcNAcylation) est impliquée, par exemple,<br />
dans le cont<strong>rôle</strong> de la transcription, l'assemblage <strong>des</strong> neurofilaments ou la survenue de la<br />
maladie d'Alzheimer (Yao <strong>et</strong> Coleman, 1998). Elle aurait un <strong>rôle</strong> de régulation similaire à<br />
celui de la phosphorylation. Certaines protéines comme l’ARN polymérase II <strong>et</strong> c-myc<br />
peuvent être soit phosphorylées soit O-GlcNAcylées sur le même acide aminé (Hart, 1997).<br />
La O-GlcNAcylation, comme la phosphorylation, est réversible. Une N-acétyl-β-D-<br />
glucosaminidase a d’ailleurs été mise en évidence dans le noyau <strong>et</strong> le cytoplasme <strong>des</strong> cellules<br />
eucaryotes (Dong <strong>et</strong> Hart 1994).<br />
L'enzyme OGT est une protéine très conservée d’un point de vue évolutif puisque 65%<br />
de ses aci<strong>des</strong> aminés sont identiques entre l'enzyme humaine <strong>et</strong> celle de Caenorhabditis<br />
elegans (Lubas <strong>et</strong> al., 1997). Un tel degré de conservation souligne une fonction essentielle<br />
pour c<strong>et</strong>te enzyme. En eff<strong>et</strong>, une délétion <strong>du</strong> gène correspondant, provoque l'apoptose <strong>des</strong><br />
cellules ES (Embryonic Stem) murines (Shafi <strong>et</strong> al., 2000).<br />
1.2.5 La O-glucosylation<br />
Ce type de modification post-tra<strong>du</strong>ctionnelle a lieu sur les domaines EGF (Epidermal<br />
growth factor) <strong>et</strong> EGF-like que comportent de nombreuses protéines de surface (Harris <strong>et</strong><br />
Spellman, 1993). Ce sont <strong>des</strong> motifs peptidiques répétés de 30 à 40 aci<strong>des</strong> aminés, souvent<br />
impliqués dans les interactions entre protéines. Ils doivent leur nom à leur homologie avec la<br />
protéine EGF, un facteur de croissance régulant entre autres le taux de calcium intracellulaire.<br />
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