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Uracile-ADN glycosylase

L'uracile-ADN glycosylase (UDG ou UNG) est une glycosylase qui clive l'uracile prĂ©sent dans l'ADN et amorce la rĂ©paration de l'ADN par excision de base. Ce faisant, elle prĂ©vient la mutagenĂšse en Ă©liminant l'uracile prĂ©sent dans l'ADN ; l'uracile peut rĂ©sulter de la dĂ©samination spontanĂ©e de la cytosine, une rĂ©action frĂ©quente en conditions oxydantes. Ceci est important car le potentiel mutagĂšne d'un rĂ©sidu d'uracile se propage lors de la rĂ©plication de l'ADN[2] : l'uracile s'apparie en effet avec l'adĂ©nine alors que la cytosine s'apparie avec la guanine, de sorte que la conversion d'un rĂ©sidu cytosine en uracile peut conduire au remplacement, dans l'une des deux molĂ©cules d'ADN bicatĂ©naires aprĂšs rĂ©plication, d'une paire guanine–cytosine par une paire adĂ©nine–uracile[3]. Cette enzyme est trĂšs spĂ©cifique et trĂšs rapide, de sorte qu'elle peut cliver chaque jour plus de 10 000 rĂ©sidus d'uracile sur l'ADN dans une cellule humaine[4]. Les cellules humaines expriment cinq Ă  six types d'ADN glycosylases diffĂ©rents, qui partagent toutes un mĂ©canisme de clivage commun comme moyen de rĂ©parer l'ADN[5], et sont chacune spĂ©cifique d'un type de lĂ©sion de base.

Uracile-ADN glycosylase
Description de cette image, également commentée ci-aprÚs
Structure d'une UDG humaine (PDB 1AKZ[1])
N° EC EC 3.2.2.27

MĂ©canisme

Les uraciles ne sont pas des bases naturellement présentes dans l'ADN, mais résultent principalement de la modification chimique des cytosines par désamination. L'uracile-ADN glycosylase hydrolyse la liaison N-glycosidique entre le carbone 1' du désoxyribose et la position N3 de ces uraciles anormalement présents dans l'ADN. Les produits de la réaction sont de l'uracile libre et un brin d'ADN contenant un site abasique ou site AP. En reconnaissant spécifiquement les uraciles, cette enzyme permet l'élimination de cette lésion fréquente de l'ADN.

Réaction catalysée par l'uracile-ADN glycosylase
Réaction de coupure de la liaison N-glycosidique catalysée par l'uracile-ADN glycosylase. Les produits de la réaction sont l'uracile et un brin d'ADN contenant un site abasique.

Le site abasique est ensuite pris en charge par le mécanisme générique de réparation par excision de base qui implique entre autres la resynthÚse de la base altérée par une ADN polymérase.

Notes et références

  1. (en) Sudip S. Parikh, Clifford D. Mol, Geir Slupphaug, Sangeeta Bharati, Hans E. Krokan et John A. Tainer, « Base excision repair initiation revealed by crystal structures and binding kinetics of human uracil‐DNA glycosylase with DNA », EMBO Journal, vol. 17, no 17,‎ , p. 5214-5226 (PMID 9724657, PMCID 1170849, DOI 10.1093/emboj/17.17.5214, lire en ligne)
  2. (en) Mary C. Longo, Mark S. Berninger et James L. Hartley, « Use of uracil DNA glycosylase to control carry-over contamination in polymerase chain reactions », Gene, vol. 93, no 1,‎ , p. 125-128 (PMID 2227421, DOI 10.1016/0378-1119(90)90145-H, lire en ligne)
  3. (en) Laurence H Pearl, « Structure and function in the uracil-DNA glycosylase superfamily », Mutation Research/DNA Repair, vol. 460, nos 3-4,‎ , p. 165-181 (PMID 10946227, DOI 10.1016/S0921-8777(00)00025-2, lire en ligne)
  4. (en) Geir Slupphaug, Clifford D. Mol, Bodil Kavli, Andrew S. Arvai, Hans E. Krokan et John A. Tainer, « A nucleotide-flipping mechanism from the structure of human uracil–DNA glycosylase bound to DNA », Nature, vol. 384, no 6604,‎ , p. 87-92 (PMID 8900285, DOI 10.1038/384087a0, lire en ligne)
  5. (en) Tomas Lindahl, « Suppression of spontaneous mutagenesis in human cells by DNA base excision–repair », Mutation Research/Reviews in Mutation Research, vol. 462, nos 2-3,‎ , p. 129-135 (PMID 10767624, DOI 10.1016/S1383-5742(00)00024-7, lire en ligne)
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