Protéine inactivant les ribosomes

Une protéine inactivant les ribosomes, ou PIR, est un inhibiteur de la synthèse protéique qui agit sur les ribosomes[1].

Structure d'une protéine antivirale du raisin d'Amérique.

De nombreuses toxines bactériennes et végétales agissent en inhibant la biosynthèse des protéines dans les cellules eucaryotes. Les toxines du type shiga ou ricine inactivent les sous-unités ribosomiques 60S par un clivage N-glycosidique qui libère une base adénine spécifique à partir du squelette sucre-phosphate de l'ARNr 28S[2],[3],[4]. Cette famille de protéines comprend les toxines shiga et assimilées, et les PIR type I (par exemple trichosanthine et luffine) et type II (par exemple ricine, agglutinine et abrine). Toutes ces toxines sont structurellement apparentées. Les PIR présentent un intérêt considérable en raison de leur utilisation potentielle, conjuguée avec les anticorps monoclonaux, comme immunotoxines pour traiter le cancer. En outre, on a montré que la trichosanthine a une activité puissante contre les lymphocytes T et les macrophages infectés par le HIV-1[5]. L'élucidation des relations entre structures et fonctions des PIR a par conséquent fait l'objet de recherches importantes. On sait maintenant que les PIR sont structurellement apparentées. Un résidu glutamique conservé a été impliqué dans le mécanisme catalytique[6] ; de même une arginine conservée joue aussi un rôle dans la catalyse[7].

Parmi les exemples figurent la trichosanthine, la ricine, la saporine. Elles existent chez les bactéries et les plantes[8].

Notes et références
  1. (en) MeSH Ribosome+Inactivating+Proteins
  2. (en) Igarashi K, Endo Y, Tsurugi K, Takeda Y, Ogasawara T, Yutsudo T, « Site of action of a Vero toxin (VT2) from Escherichia coli O157:H7 and of Shiga toxin on eukaryotic ribosomes. RNA N-glycosidase activity of the toxins », Eur. J. Biochem., vol. 171, no 1,‎ , p. 45–50 (PMID 3276522, DOI 10.1111/j.1432-1033.1988.tb13756.x)
  3. (en) May MJ, Hartley MR, Roberts LM, Krieg PA, Osborn RW, Lord JM, « Ribosome inactivation by ricin A chain: a sensitive method to assess the activity of wild-type and mutant polypeptides », EMBO J., vol. 8, no 1,‎ , p. 301–308 (PMID 2714255, PMCID 400803)
  4. (en) Funatsu G, Islam MR, Minami Y, Sung-Sil K, Kimura M, « Conserved amino acid residues in ribosome-inactivating proteins from plants », Biochimie, vol. 73, no 7,‎ , p. 1157–1161 (PMID 1742358, DOI 10.1016/0300-9084(91)90160-3)
  5. (en) Zhou K, Fu Z, Chen M, Lin Y, Pan K, « Structure of trichosanthin at 1.88 A resolution », Proteins, vol. 19, no 1,‎ , p. 4–13 (PMID 8066085, DOI 10.1002/prot.340190103)
  6. (en) Collier RJ, Calderwood SB, Mekalanos JJ, Hovde CJ, « Evidence that glutamic acid 167 is an active-site residue of Shiga-like toxin I », Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., vol. 85, no 8,‎ , p. 2568–2572 (PMID 3357883, PMCID 280038, DOI 10.1073/pnas.85.8.2568)
  7. (en) Monzingo AF, Collins EJ, Ernst SR, Irvin JD, Robertus JD, « The 2.5 A structure of pokeweed antiviral protein », J. Mol. Biol., vol. 233, no 4,‎ , p. 705–715 (PMID 8411176, DOI 10.1006/jmbi.1993.1547)
  8. (en) Mak AN, Wong YT, An YJ, et al., « Structure-function study of maize ribosome-inactivating protein: implications for the internal inactivation region and the sole glutamate in the active site », Nucleic Acids Res., vol. 35, no 18,‎ , p. 6259–67 (PMID 17855394, PMCID 2094058, DOI 10.1093/nar/gkm687, lire en ligne)
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