Biochimie & Biochimie Analytique

Abstrait

Effets régulateurs opposés des ions fer sur les activités catalytiques in vitro de Nare, l'ADP-ribosyltransférase de type toxine de Neisseria meningitides

Mariangela Del Vecchio et Enrico Balducci

NarE, la mono ADP-ribosyltransférase identifiée chez Neisseria meningitidis, catalyse trois réactions enzymatiques. NarE transfère une seule unité ADP-ribose aux composés guanidiniques, hydrolyse le NAD en nicotinamide et en ADP-ribose libre, et s'auto-ribosyle en ADP. Nous avons précédemment montré que NarE contient un cluster fer-soufre par des analyses biophysiques et biochimiques. La présence d'un cluster fer-soufre structuré et stable est essentielle pour l'activité ADP-ribosyltransférase mais pas pour l'activité NAD-glycohydrolase. Nous rapportons ici que les ions ferriques, mais pas les ions ferreux, ont stimulé l'activité ADPribosyltransférase. Au contraire, les ions ferriques, mais pas les ions ferreux, ont activé l'activité NAD-glycohydrolase. Ces effets du fer ont été inversés lorsque les réactions enzymatiques ont été réalisées en présence du chélateur du fer O-phénantroline. En présence d'ions ferriques ou ferreux, on a observé une augmentation de la Vmax pour l'activité transférase et NADase alors que la valeur Km pour NAD est restée inchangée. La présence de 10 mM Fe3+ a augmenté l'activité ADP-ribosyltransférase lorsque nous avons muté des résidus non impliqués dans le cluster, alors qu'elle est inefficace lorsque les résidus impliqués dans le cluster sont mutés. Des résultats similaires ont été obtenus avec l'activité NAD-glycohydrolase. Les résultats présentés ici démontrent que le fer, qui joue un rôle important dans le métabolisme, peut moduler les activités NarE en fonction de son état d'oxydation. Cette nouvelle observation pourrait être pertinente dans le contexte de l'infection à Neisseria meningitidis.