L'ADP-ribosylation

C'est une modification post-traductionnelle immédiate et transitoire des protéines du noyau.

Elle est la réponse de la cellule aux interruptions du squelette sucre-phosphate de l'ADN créées par des agents génotoxiques :

  • radiations ionisantes
  • agents alkylants monofonctionnels (DMS, MMS, MNU)
  • agents antitumoraux (cis-platine, bléomycine, streptozotocine)
  • dommages oxidatifs

Les protéines qui subissent ce type de modification post-traductionnelle (histones, lamine B et enzymes du métabolisme de l'ADN) sont pour la plupart associées à la chromatine.

Une fois poly-ADP-ribosylées, elles perdent leur affinité pour l'ADN.

 

Le groupement ADP-ribose provient de la nicotinamide adénine dinucléotide (NAD) sous sa forme oxydée. La forme oxydée et réduite du NAD sont elles-mêmes en interconversion permanente et en relation avec la synthèse d'ATP.

 

3 types d'enzymes sont impliquées dans le métabolisme de l'ADP-ribose :

  • les mono-(ADP-ribosyl)-transférases : 1 seul groupement ADP-ribose
  • les poly-(ADP-ribosyl)-transférases : plusieurs groupements ADP-ribose
  • les NAD-glycohydrolases : impliquées dans le métabolisme de l'ADP-ribose cyclique, un agent chélatant du calcium qui agit comme second messager

 

Source : "ADP-ribose polymer metabolism"Amé, Jacobson & Jacobson

La poly-ADP-ribose polymérase (PARP ; E.C. 2.4.2.30) catalyse la synthèse du poly-(ADP-ribose) à partir du NAD+.

C'est une protéine qui contient 3 domaines structuraux :

  • le domaine de fixation à l'ADN
  • le domaine d'auto-modification
  • le domaine de fixation du NAD (domaine catalytique)

L'identification et la taille des 3 domaines de la PARP a été obtenue après digestion ménagées par la trypsine (site T) et la papaine (site P).

 

 

Structure schématique du poly-(ADP-ribose) liée à une protéine et sites de clivage :

  • la taille de varie de quelques résidus à plus de 200
  • le poly(ADP-ribose) a un squelette ribose (1'' -> 2') ribose - phosphate - phosphate.
  • l'adénosine est liée au carbone anomère du ribose par une liaison glycosidique alpha
  • la teneur en résidus ADP-ribose branchée est de 2 à 3%

Deux enzymes sont impliquées dans la dégradation du poly-(ADP-ribose) :

  • la poly(ADP-ribose) glycohydrolase coupe la liaison ribose-ribose, aussi bien des parties linéaires que branchées du polymère
  • la phosphodiesterase hydrolyse la liaison anhydride phosphate

Source : "ADP-ribose polymer metabolism"

Amé, Jacobson & Jacobson