Caractérisation biochimique et structurale des tagatose-1,6-bisphosphate aldolases de classe I d’origine procaryotique

La réaction d’addition catalysée par la D-tagatose-1,6-bisphosphate aldolase (TBPA) de classe I n’est pas spécifique. A partir du dihydroxyacétone phosphate et du D-glycéraldéhyde-3-phosphate, la TBPA génère quatre D-cétohexoses-1,6-bisphosphate qui diffèrent au niveau des carbones 3 et 4 : D-tagatose-1,6-bisphosphate, D-fructose-1,6-bisphosphate, D-psicose-1,6-bisphosphate et D-sorbose-1,6-bisphosphate.
Dans le cadre de ce travail, nous contribuons à la compréhension du contrôle stéréochimique de cette enzyme en identifiant des acides aminés impliqués dans sa spécificité. Pour ce faire, une analyse in silico a été réalisée afin de sélectionner des TBPA présentant des particularités dans le site actif. Des alignements de séquences montrent que la lysine à la position 125, décrite comme importante pour la catalyse, est remplacée par une arginine dans une seule TBPA : celle de Streptococcus porcinus. Les paramètres cinétiques révèlent que cette arginine entraine un changement de spécificité en faveur du D-tagatose-1,6-bisphosphate alors que la lysine correspondante est importante pour une spécificité élargie. Cependant, l’arginine diminue fortement l’activité de clivage et de formation des D-cétohexoses-1,6-bisphosphate. La détermination de la structure par cristallographie des rayons-X aide à comprendre le rôle de l’arginine dans la TBPA de S. porcinus. Finalement, des études HPLC révèlent que toutes les TBPA synthétisent principalement du D-tagatose-1,6-bisphosphate et du D-fructose-1,6-bisphosphate.