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Substitution de l'état de transition de l'enzyme endopeptidase neutre (E.C 3.4.24.11) : rôle de l'histidine 711

Natalie Dion
Philippe Crine
Hervé Le Moual
Guy Boileau
ND

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Natalie Dion

Résumé du colloque

L'endopeptidase neutre (NEP) est une métallopeptidase à zinc impliquée dans la dégradation de neuropeptides tels que les enképhalines ou d'hormones polypeptidiques comme le facteur atrial natriurétique ou l'endothéline (ANP). Parce qu'elle peut servir de modèle pour la modulation de certaines réponses physiologiques, l'architecture du site actif de la NEP fait l'objet de beaucoup de recherches depuis la dernière décennie. Notamment, c'est par les techniques de génie génétique que notre équipe en 1987 a pu déterminer la structure primaire de la NEP et enfin le lapin. Des études antérieures destinées à déterminer le mécanisme catalytique de l'enzyme ont démontré la présence d'une histidine impliquée dans la stabilisation de l'état de transition. L'état de transition est un état intermédiaire s'établissant entre le complexe enzyme-substrat (ES) à hydrolyser et le complexe enzyme-produit (EP) et représente donc une étape déterminante pour le déroulement de la réaction enzymatique. Nous avons donc utilisé la mutagénèse dirigée de l'ADNc pour identifier ce résidu d'histidine. Nous avons observé que les mutations en glutamine et en phénylalanine de l'histidine 711 entraînent de façon fort intéressante l'activité enzymatique. Ces mutants Q et F 711 ft, possèdent un Km similaire à la NEP non-muté (WT) (144±15; 125±16; 86±6 µM respectivement) par contre le kcat de plus de 25 fois comparativement au WT (34.5±2; 31.3±2; 802±25 min-1 respectivement). De plus, la différence de énergies libres (entre le WT et les mutants) nécessaires à l'établissement du complexe de l'état de transition (ES) (∆∆G=2.2 kcal/mol pour Q et F 711) appuie bien l'hypothèse que cette histidine serait impliquée lors de la catalyse en participant à la stabilisation de cet état de transition.

Contexte

Section :
Biochimie
news icon Thème du colloque :
Biochimie
host icon Hôte : Université de Montréal

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Titre du colloque :

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