1.3-Mécanisme catalytique
L'étude réalisée en 2004 par Segura-Penas
et al., sur les changements
conformationnels de l'UMP/CMP kinase humaine induits par la
liaison des substrats, a
montré clairement que le transfert de phosphate par les
NMPK s'effectue selon un mode dit
bi-bibi : c'est à dire que le mécanisme comporte
un complexe intérmédiaire constitué de
l'enzyme et des deux substrats.
1.4-Rôles physiologiques et pharmacologiques des
NMPK
Les NMPK maintiennent, avec les NDPK, les concentrations de
NTP nécessaires à la
synthèse des acides nucléiques et des
phospholipides et au recyclage des seconds messagers
(GMPc, AMPc..).
Ces rôles, si importants, font des NMPK des cibles
potentielles pour le développement
de nouvelles drogues antibactériennes et antivirales
(Hible et al, 2005).
Les études biochimiques montrent que les tissus humains
contiennent quatre NMPK :
une Thymidinylate Kinase (TK), une
Urydilate-Cytidilate Kinase (U/CK), plusieurs
isoformes de la Guanylates Kinases (GK) et
cinq isoformes de l'Adénylate Kinase (AK :
AK1-AK5 : Van Rompav et al, 2000).
Un sixième isoforme de l'AK a été mis en
évidence par Ren et al, en 2005 dans les
noyaux des cellules humaines.
A la différence des eucaryotes, les procaryotes
contiennent cinq NMPK, car l'UMP et
le CMP sont phosphorylés par deux enzymes distinctes
(UMPK et CMPK respectivement).
Les NMPK bactériennes interviennent dans la croissance
et la multiplication
cellulaire, elles présentent une grande
variabilité dans les propriétés structurales et
catalytiques par rapport à leurs homologues humains
(Tourneux et al, 1998 ; Munier-
Lehmann et al, 2003).
En plus, de leur rôle dans le turn over des
nucléotides, les NMPK bactériennes sont
exigées pour l'activation pharmacologique des analogues
de nucléotides et de nucléosides
utilisés comme agents thérapeutiques (Van Rompav
et al, 2000).
1.5-Structure tridimensionnelle des NMPK
Les différentes structures cristallographiques des NMPK
libres ou liées aux substrats ou à
des analogues des substrats, montrent qu'elles adoptent
généralement une forme monomérique (sauf pour certaines
telle l'UMPK bactérienne) et présentent toutes trois domaines qui
différent selon leurs propriétés structurales et
fonctionnelles:
_ Un domaine central (Core) : il contient
généralement un feuillet de cinq brins b
parallèles limités de chaque côté
par des hélices a généralement au nombre de huit ; ce
domaine rigide très conservé contient la
boucle-P (P-loop, p- pour phosphate) qui joue un
rôle important dans le transfert du phosphate ; la
boucle-P est caractérisée par une
séquence très conservée :
Gly-X-X-X-X-Gly-Lys. [Séquence consensus valable chez les
NMP kinases, mais il existe d'autres P-loops de
séquences consensus légèrement
différentes chez d'autres kinases] (Berg et
al, 2002 ; Pasti et al, 2003).
_ Un domaine de liaison des NMP (NMPbind) :
c'est un segment de 47 aa pour les GKs et
de 29 aa pour les autres NMPK, il est composé, pour les
GKs, de quatre feuillets b et
d'une petite hélice a et d'hélices pour les
autres NMPK. Le domaine de liaison avec les
NMP de la CMPK d'E. coli contient, par rapport aux
autres NMPK, une insertion
d'environ 40 aa (deux hélices a et trois brins b).
_ Un domaine LID (couvercle) qui recouvre le donneur
de phosphate dans le site actif : c'est un segment composé de
37 aa pour les AKs de type long et d'une petite boucle de 10
aa pour les autres NMPK (Yan, 1999).
Le nombre d'hélices et de brins de chaque domaine peut
varier d'une NMPK à une autre.
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