Relation structure-fonction de l'acylase I et de l'aspartoacylase : implication pathologique

par Sameh Herga

Thèse de doctorat en Nutrition, aspects cellulaires et moléculaires

Sous la direction de Thierry Giardina.

Soutenue en 2006

à Aix-Marseille 3 .


  • Résumé

    Les acylases sont des enzymes qui hydrolysent des acylaminoacides, libérant un aminoacide libre et une fonction acyle. En fonction de la spécificité de substrat, elles sont représentées par plusieurs types. Nous nous sommes intéressés à l’acylase de type I de rein de rat (rr-ACYI), à l’acylase I humaine (ACYIh) et à l’aspartoacyalse humaine (ASPh). Pour nos études les enzymes ont été exprimées sous forme de protéines recombinantes en utilisant le système procaryote E. Coli. Nous avons montré qu’aucune cystéine n’est impliquée dans la catalyse enzymatique de l’rr-ACYI et que D82 retrouvé dans le motif H80xD82x’ permet la protonation de H80 impliquée dans la coordination d’un des atomes de zinc. Par la suite nous avons décrit pour la première fois une nouvelle maladie métabolique très certainement consécutive à l’absence d’une activité ACYIh. Par mutagenèse dirigée nous avons montré que la mutation R353C observée chez le patient était responsable de la perte d’activité qui pourrait être en relation directe avec le faible taux d’ ARNm détecté. Enfin, l’étude menée sur l’ASPh, responsable de la maladie de Canavan, montre que cette protéine est une métalloenzyme à zinc catalytique et non pas une enzyme à sérine. Les acides aminés H21, E24 et H116 ont été caractérisés comme étant impliqués dans la coordination du métal et se trouvant au voisinage de E178 qui est le résidu catalytique

  • Titre traduit

    Structure-function relationships of acylase I and aspartoacylase : pathological implication


  • Résumé

    Acylases are enzymes which hydrolyze acylamino acids releasing a free amino acid and an acidic group. Different types have been described according to the substrate. We studied kidney rat acylase I (rr-ACYI), human acylase I (ACYIh) and human aspartoacylase (ASPh). The proteins were expressed as recombinant proteins using the E. Coli prokaryotic system. We showed that any cysteine residue was implicated during the catalysis phenomenon and that D82 belonging to the H80xD82x’ motif is to ensure a proper protonation of H80 residue implicated in zinc coordination. For the first we described a novel inborn error of metabolism with ACYIh deficiency. By site-directed mutagenesis, we have demonstrated that R353C mutation observed in the patient was responsible for enzyme deficiency, in correlation with mRNA level. Finally, we confirmed that ASPh, an enzyme involved in the Canavan disease, is a zinc metalloenzyme. H21, E24 and H116 were characterized as amino acids implicated in the metal coordination and that are in the vicinity of the catalytic E178.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (140 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 126-140

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