Lundi 08 Octobre 2007
CEA
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Sauts d'électron le long d’une chaîne de trois résidus tryptophane
Biochemistry, (2007), 46, 10072-10077
CEA
Les résultats d’une équipe du SB2SM éclairent le mécanisme réactionnel de la photolyase de l’ADN.
Les photolyases de l'ADN réparent des lésions majeures induites dans l’ADN par les UV, les dimères de pyrimidines de type cyclobutane. La réparation est initiée par un transfert d'électron photoinduit provenant de son cofacteur, la flavine adénine dinucléotide (FAD) dans son état doublement réduit FADH–. Lors de la purification de l’enzyme, le FAD est dans son état semi-réduit (radical FADH°) et ne peut pas jouer son rôle dans la réparation de l’ADN. Dans l’enzyme d’E. coli, la réactivation du radical FADH° en FADH– peut être réalisée grâce autryptophane W306, situé à 15 Å de la flavine. La présence de deux tryptophanes supplémentaires (W382 et W359) entre la flavine et le résidu W306 suggère un transfert d’électron le long de la chaîne FADH° ← W382 ← W359 ← W306. Deux mécanismes alternatifs ont été proposés pour ce transfert : trois sauts successifs d’électron, ou bien un « superexchange » (où W382 et W359 augmenteraient le couplage électronique entre la flavine et W306 sans jamais être eux-mêmes oxydés).
Une équipe du SB2SM a étudié par spectroscopie d'absorption cinétique une photolyase mutée (W306F) dont le dernier tryptophane est remplacé par une phénylalanine (inactive en oxydo-réduction). Les résultats obtenus avec cette enzyme mutée constituent un argument fort en faveur du mécanisme de transfert d'électron par sauts successifs.
©CEA/M. Byrdin
Byrdin M, Villette S, Eker AP, Brettel K. (2007). Observation of an Intermediate Tryptophanyl Radical in W306F Mutant DNA Photolyase from Escherichia coli Supports Electron Hopping along the Triple Tryptophan Chain. Biochemistry 46, 10072-10077.