maenas (intertidal zone) and Segonzacia mesatlantica - Station ...

1.4. L’HÉMOCYANINE DES CRUSTACÉS 45
1.4.1 Structure des hémocyanines de Crustacés
Structure primaire
Chaque chaîne polypeptidique de 75 kDa possède de 620 à 660 acides aminés environ. Des séquences
primaires sont connues pour certains Crustacés (Cancer magister, Penaeus vannamei, Palinurus
vulgaris, Panulirus interruptus, revu dans Magnus (2006)).
Les séquences issues de Crustacés et d’autres taxa d’Arthropodes sont homologues : la similarité
de séquence est de 33 % entre des sous-unités de Panulirus interruptus et d’Eurypelma californicum
(Markl et Decker, 1992). Les histidines impliquées dans la liaison du cuivre à la chaîne polypeptidique
sont particulièrement bien conservées. Les séquences de chaque site de fixation du cuivre (CuA
et CuB) sont homologues entre elles et résultent probablement d’un événement de duplication de
gène. Par contre, seul le site CuB est retrouvé chez les hémocyanines de Mollusques, le deuxième
site de ce groupe ayant sans doute une origine différente (van Holde et al., 1992). Chez les Arthropodes,
plusieurs sous-unités homologues existent au sein de chaque espèce. Cette diversité permet de
distinguer des espèces cryptiques proches ou des populations en cours de spéciation (Mangum, 1996,
Reese et Mangum, 1994).
Structures secondaire et tertiaire
Chaque monomère d’hémocyanine est formé de 3 domaines successifs dont le repliement global
forme une structure réniforme d’environ 8 nm de long sur 4,5 nm de haut. A ce jour, la structure
cristallographique de l’hémocyanine de Langouste Panulirus interruptus a été obtenu à une résolution
de 3.2 Å (Gaykema et al., 1986, Volbeda et Hol, 1989) (1HCY). Des structures cristallographiques
sont également disponibles pour des sous-unités d’hémocyanine de Limule, sous forme oxygénée et
désoxygénée (1LLA, 1NOL et 1OXY) (Hazes et al., 1993, Magnus et al., 1994).
La structure obtenue pour l’hémocyanine de Panulirus interruptus est visible sur la figure 1.21.
Trois domaines peuvent être délimités sur la base de la mobilité moléculaire des résidus (Volbeda et
Hol, 1989). La description des différents domaines a été résumée clairement dans Markl et Decker
(1992). Le premier domaine comporte 6 hélices α et l’encombrement de ses boucles devant le site
actif suggère qu’il pourrait être impliqué dans la coopérativité de la molécule. Le domaine 2 (75%
de similarité avec les hémocyanines de Chélicérates) est celui qui comporte le site actif. Il possède 6
hélices α et chaque atome de cuivre du site actif est complexé par trois histidines (figure 1.22). Enfin,
le domaine 3 comporte un tonneau formé de 7 brins β antiparallèles, constituant une structure très
stable. La sous-unité présente également un résidu glycosylé et un pont disulfure intrachaîne. Une des
hélices α du domaine 1 est absente des hémocyanines de Chélicérates ; son encombrement stérique
pourrait empêcher chez les Crustacés la formation des 24-mères présents chez les Arachnides.