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Vendredi 15 Février 2008

Les deux intermédiaires [Fe(IV)=O Trp*] dans la Catalase-Peroxidase de M. tuberculosis distingués par Spectroscopie RPE multifréquences (9-285 GHz): Réactivité vis-à-vis de l’isoniazide.

J Am Chem Soc (2007), 129, 15954-15963.
CEA
Cet article décrit les études détaillées menées pour élucider la structure électronique des espèces radicalaires formées comme intermédiaires rédox du cycle enzymatique de la peroxydase bi-fonctionnelle de M. tuberculosis en utilisant la spectroscopie RPE multifréquences combinée à de la mutagenèse dirigée et des marquages isotopiques sélectifs des tyrosines et tryptophanes.


 

L'isoniazide est la pro-drogue la plus utilisée dans le traitement de la tuberculose. La conversion de l'isoniazide dans une forme aux propriétés antibiotiques nécessite l’intervention d’une hémoprotéine, la catalase-peroxydase de Mycobacterium tuberculosis (KatG). Le mécanisme moléculaire à la base de cette activation est encore inconnu. Dans cette étude, une équipe du SB2SM a suivi les états intermédiaires du cycle de KatG de M. tuberculosis, ainsi que sa réactivité avec l’isoniazide par spectroscopie RPE multifréquences combinée à de la mutagenèse dirigée. L’identification inattendue de deux radicaux tryptophanyles différents des intermédiaires classiques [(Fe(IV)=O) por*+] est cruciale puisque c’est l’un de ces intermédiaires tryptophanyles (et non pas le site hemique) qui réagit avec l'isoniazide. La mise en évidence du rôle des radicaux protéiques comme sites alternatifs d’oxydation des substrats pour cette enzyme et la caractérisation in vitro des mutations trouvées chez les patients résistant au traitement à l’isoniazide sont les points forts de ce travail.
 

Singh R, Switala J, Loewen PC, Ivancich A. (2007) Two [Fe(IV)=O Trp*] Intermediates in M. tuberculosis Catalase-Peroxidase discriminated by Multifrequency (9-285 GHz) EPR Spectroscopy: Reactivity toward Isoniazid. J Am Chem Soc. 129, 15954-15963.