caractérisation des enzymes bovines et étude préliminaire du rôle ...

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Exposé bibliographique : La O-glycosylation __________________________________________________________________________________________ 1.2.6 La O-fucosylation La O-fucosylation affecte aussi bien les domaines EGF que les domaines TSR (Thrombospondin type I repeat). Ces derniers sont des motifs peptidiques répétés d'environ 60 acides aminés riches en résidus W, S, R et C conservés. Tout comme les domaines EGF, ils sont caractérisés par la présence de six résidus cystéines impliqués dans la formation de trois ponts disulfures. La O-fucosylation fera l’objet d’une présentation détaillée dans le deuxième chapitre de ce manuscrit. 1.2.7 Les différents types de O-glycanes ont des rôles biologiques communs. Tout comme dans le cas des N-glycanes, les fonctions biologiques des O-glycanes apparaissent comme essentielles aux organismes pluricellulaires, et il serait présomptueux ici de penser pouvoir en faire une synthèse complète. 1.2.7.1 Vis-à-vis de la O-glycoprotéine > Le maintien de la structure des O-glycoprotéines La O-glycosylation participe au maintien de la structure tertiaire des O-glycoprotéines. Ainsi, la O-glycosylation du récepteur de la neurotrophine présent à la surface de certaines cellules serait nécessaire à son orientation et à son éloignement de la membrane plasmique, facilitant ainsi l’interaction avec son ligand (Chapman et al., 1996). Les O-glycanes modulent également l'agrégation des protéines en influençant leur structure quaternaire (Van den Steen et al., 1998). Le maintien de l’intégrité structurale est fondamental pour l’activité des enzymes. En effet, la déglycosylation enzymatique par une O-glycanase ou chimique par l’acide trifluorométhanesulfonique de la protéine LPH humaine (Lactase-phlorizine hydrolase), responsable de l'hydrolyse du lactose, diminue sa vitesse de catalyse (Naim et Lentze, 1992). > La stabilisation thermique des O-glycoprotéines et leur protection vis-à-vis de la protéolyse Comme la N-glycosylation, la O-glycosylation participe à la stabilisation thermique des glycoprotéines et à leur protection vis-à-vis de la protéolyse. Par exemple, le O-glycane 36

Exposé bibliographique : La O-glycosylation __________________________________________________________________________________________ de la protéine G-CSF (Granulocyte colony stimulating factor) empêche sa dénaturation à 37°C (Oh'eda et al., 1990). De même, une hypo-O-N-acétylglucosaminylation (O-GlcNAc) du facteur de transcription Sp1 entraîne sa rapide dégradation par des protéases (Han et Kudlow, 1997). > La modulation des interactions hôte/pathogène Les O-glycanes présents à la surface des cellules sont impliqués dans la modulation des interactions hôte/pathogène. En effet, un certain nombre de microorganismes pathogènes (virus, bactéries et parasites) se lient aux O-glycanes de la cellule hôte et/ou les utilisent afin de ne pas être détectés par le système immunitaire. Ainsi, le virus de l’Influenza se fixe sur une cellule épithéliale respiratoire, par l’intermédiaire d’une de ses glycoprotéines de surface, l'hémagglutinine, qui interagit avec l'acide sialique présent en position terminale des Oglycoprotéines de la membrane de la cellule hôte (Meanwell et Krystal, 2000). Après réplication virale au sein de la cellule et afin de propager l’infection, ces pathogènes sont capables de modifier, par clivage enzymatique, la composition en acide sialique des Oglycanes de la membrane plasmique, ceci par l'intermédiaire d'un autre de leurs antigènes de surface ayant une activité glycosydase, la neuraminidase (Zhang et Xu, 2006). 1.2.7.2 Vis-à-vis de l’organisme Les O-glycanes constituent des marqueurs du dysfonctionnement cellulaire. En effet, les fractions O-glycaniques des glycoconjugués membranaires de type mucine sont profondément modifiées dans les cellules cancéreuses, entrainant des variations de leur masse moléculaire et de leur taux de sialylation. Cela se traduit souvent par l'apparition ou la prédominance de certains épitopes O-glycaniques comme les antigènes tissulaires de type Le x (Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNAcβ1,3GalNAcαS/T), sLe x (NeuAcα2,3Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNAcβ1, 3GalNAcαS/T), Le y (Fucα1,2Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNAcβ1,3GalNAcαS/T) et sLe a (NeuAcα2,3Galβ1,3(Fucα1,4)GlcNAcβ1,3GalNAcαS/T), dans les cas de cancers du poumon (Jordon et al., 1989), du colon (Cooper et al., 1991) et de l'estomac (Sakamoto et al., 1989). Dans le cas de cancers du colon, les cellules présentent également un taux anormalement élevé de structures de type antigénique Tn (GalNAcαS/T), TF (Galβ1,3GalNAcαS/T) et sialyl-Tn (NeuAcα1,6GalNAcαS/T), alors que la structure, GlcNAcβ1,3GalNAc, normalement exprimée, est absente des cellules cancéreuses (Byrd et Bresalier, 2004). 37

Exposé bibliographique : La O-glycosylation<br />

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de la protéine G-CSF (Granulocyte colony stimulating factor) empêche sa dénaturation à<br />

37°C (Oh'eda <strong>et</strong> al., 1990). De même, une hypo-O-N-acétylglucosaminylation (O-GlcNAc)<br />

<strong>du</strong> facteur de transcription Sp1 entraîne sa rapide dégradation par <strong>des</strong> protéases (Han <strong>et</strong><br />

Kudlow, 1997).<br />

> La mo<strong>du</strong>lation <strong>des</strong> interactions hôte/pathogène<br />

Les O-glycanes présents à la surface <strong>des</strong> cellules sont impliqués dans la mo<strong>du</strong>lation<br />

<strong>des</strong> interactions hôte/pathogène. En eff<strong>et</strong>, un certain nombre de microorganismes pathogènes<br />

(virus, bactéries <strong>et</strong> parasites) se lient aux O-glycanes de la cellule hôte <strong>et</strong>/ou les utilisent afin<br />

de ne pas être détectés par le système immunitaire. Ainsi, le virus de l’Influenza se fixe sur<br />

une cellule épithéliale respiratoire, par l’intermédiaire d’une de ses glycoprotéines de surface,<br />

l'hémagglutinine, qui interagit avec l'acide sialique présent en position terminale <strong>des</strong> Oglycoprotéines<br />

de la membrane de la cellule hôte (Meanwell <strong>et</strong> Krystal, 2000). Après<br />

réplication virale au sein de la cellule <strong>et</strong> afin de propager l’infection, ces pathogènes sont<br />

capables de modifier, par clivage enzymatique, la composition en acide sialique <strong>des</strong> Oglycanes<br />

de la membrane plasmique, ceci par l'intermédiaire d'un autre de leurs antigènes de<br />

surface ayant une activité glycosydase, la neuraminidase (Zhang <strong>et</strong> Xu, 2006).<br />

1.2.7.2 Vis-à-vis de l’organisme<br />

Les O-glycanes constituent <strong>des</strong> marqueurs <strong>du</strong> dysfonctionnement cellulaire. En eff<strong>et</strong>,<br />

les fractions O-glycaniques <strong>des</strong> glycoconjugués membranaires de type mucine sont<br />

profondément modifiées dans les cellules cancéreuses, entrainant <strong>des</strong> variations de leur masse<br />

moléculaire <strong>et</strong> de leur taux de sialylation. Cela se tra<strong>du</strong>it souvent par l'apparition ou la<br />

prédominance de certains épitopes O-glycaniques comme les antigènes tissulaires de type Le x<br />

(Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNAcβ1,3GalNAcαS/T), sLe x (NeuAcα2,3Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNAcβ1,<br />

3GalNAcαS/T), Le y (Fucα1,2Galβ1,4(Fucα1,3)GlcNAcβ1,3GalNAcαS/T) <strong>et</strong> sLe a<br />

(NeuAcα2,3Galβ1,3(Fucα1,4)GlcNAcβ1,3GalNAcαS/T), dans les cas de cancers <strong>du</strong> poumon<br />

(Jordon <strong>et</strong> al., 1989), <strong>du</strong> colon (Cooper <strong>et</strong> al., 1991) <strong>et</strong> de l'estomac (Sakamoto <strong>et</strong> al., 1989).<br />

Dans le cas de cancers <strong>du</strong> colon, les cellules présentent également un taux anormalement<br />

élevé de structures de type antigénique Tn (GalNAcαS/T), TF (Galβ1,3GalNAcαS/T) <strong>et</strong><br />

sialyl-Tn (NeuAcα1,6GalNAcαS/T), alors que la structure, GlcNAcβ1,3GalNAc,<br />

normalement exprimée, est absente <strong>des</strong> cellules cancéreuses (Byrd <strong>et</strong> Bresalier, 2004).<br />

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