Catalyse métabolique in vivo par des enzymes ARN

Catalyse métabolique in vivo par des enzymes ARN
Laure WEILL, Dominique LOUIS, Bruno SARGUEIL
Centre de Génétique Moléculaire –CNRS -UPR2167 – avenue de la terrasse 91198 Gif sur
Yvette Cedex
Dans le but d'étudier le rôle et l'évolution d'enzymes constituées d'ARN, nous cherchons à remplacer
une enzyme protéique par un ARN catalytique. L'enzyme, la S-Adénosyl Méthionine synthétase (SAM
synthétase), sera préalablement sélectionnée in vitro, puis implantée dans la levure Saccharomyces
cerevisiæ. Cette activité particulière à été choisie car la SAM, au même titre que l’ATP, remplit un
rôle central dans le métabolisme cellulaire de tous les organismes, eucaryotes ou procaryotes. Ceci
suggère que ce cofacteur est apparu tres tôt dans la constitution d'un métabolisme cellulaire ou pré-
cellulaire. La SAM est produite par une réaction unique qui consiste en la condensation d'une
méthionine sur une adénosine triphosphate.
L'originalité de cette démarche impose que l'enzyme agisse en trans par rapport à ces deux substrats,
or les techniques de sélection in vitro classiques permettent d'isoler des catalyseurs agissant
exclusivement en cis. Ceci nous a conduit à employer des techniques de sélection originales. La
première stratégie pour faciliter le passage en trans consiste à biaiser la librairie combinatoire à
sélectionner en introduisant dans celle-ci un site de liaison à l'un des substrats. A ce jour, nous avons
sélectionné et caractérisé cinq motifs ARN reconnaissant l'ATP. Ces motifs ont été introduits dans de
nouvelles banques combinatoires d'ARN. Le deuxième artifice que nous utiliserons pour faciliter
l'obtention d'une enzyme sensu stricto consiste à donner une indépendance structurale à l'ATP en le
liant à la librairie au moyen d'un linker flexible. Cette étape est en cours de réalisation. Nous
présenterons nos travaux sur les aptamers à l’ATP, ainsi que l’état d’avancement du processus de
sélection.