Poly(ADP-ribose) polymérase

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Une poly(ADP-ribose) polymérase (PARP) est une glycosyltransférase qui catalyse la réaction :

NAD+ + (ADP-D-ribosyl)n–accepteur \begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix} nicotinamide + (ADP-D-ribosyl)n+1–accepteur + H+.

Ces enzymes forment une famille de 17 membres qui ont des structures et des fonctions très différentes dans la cellule. On les trouve dans le noyau cellulaire. Leur fonction principale est de signaler l'ADN monocaténaire au système enzymatique chargé de restaurer l'ADN bicaténaire. L'activation d'une PARP est une réponse cellulaire immédiate à l'apparition d'ADN monocaténaire d'origine métabolique, chimique ou radioactive. Ces enzymes se lient aux fragments d'ADN monocaténaire et, après un changement de configuration, commencent la synthèase d'une chaîne de poly(ADP-ribose) (PAR) comme signal pour les autres enzymes de réparation de l'ADN telles que l'ADN ligase III, l'ADN polymérase bêta (en) et les protéines d'échafaudage. Une fois la réparation effectuée, les chaînes de PAR sont dégradées par la poly(ADP-ribose) glycohydrolase (PARG)[1].

Il est intéressant de noter que le NAD+ est nécessaire comme substrat pour régénérer des monomères d'ADP-ribose. La suractivation de la PARP peut épuiser les réserves cellulaires de NAD+ et induire un épuisement progressif de l'ATP par inhibition de l'oxydation du glucose, d'où mort cellulaire par nécrose. À cet égard, la PARP est inactivée par clivage par la caspase 3 sur un domaine spécifique de l'enzyme lors du processus d'apoptose.

Les PARP sont des enzymes essentielles à un certain nombre de fonctions cellulaires[2], notamment l'expression de gènes inflammatoires[3] : la protéine PARP1 est nécessaire pour induire l'expression des ICAM-1 par les cellules des muscles lisses en réponse au facteur de nécrose tumorale (TNF)[4].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Maxim Isabelle, Xavier Moreel, Jean-Philippe Gagné, Michèle Rouleau, Chantal Ethier, Pierre Gagné, Michael J Hendzel et Guy G Poirier, « Investigation of PARP-1, PARP-2, and PARG interactomes by affinity-purification mass spectrometry », Proteome Science, vol. 8,‎ 2010, p. 22 (liens PubMed?, PubMed Central? et DOI?)
  2. (en) Tatiana S. Piskunova, Maria N. Yurova, Anton I. Ovsyannikov, Anna V. Semenchenko, Mark A. Zabezhinski, Irina G. Popovich, Zhao-Qi Wang et Vladimir N. Anisimov, « Deficiency in Poly(ADP-ribose) Polymerase-1 (PARP-1) Accelerates Aging and Spontaneous Carcinogenesis in Mice », Current Gerontology and Geriatrics Research, vol. 2008,‎ 2008, p. 754190 (liens PubMed?, PubMed Central? et DOI? ; lire en ligne)
  3. (en) Luis A. Espinoza, Mark E. Smulson et Zun Chen, « Prolonged poly(ADP-ribose) polymerase-1 activity regulates JP-8-induced sustained cytokine expression in alveolar macrophages », Free Radical Biology and Medicine, vol. 42, no 9,‎ mai 2007, p. 1430-1440 (liens PubMed? et DOI?, lire en ligne)
  4. (en) Mourad Zerfaoui, Yasuhiro Suzuki, Amarjit S. Naura, Chetan P. Hans, Charles Nichols, A. Hamid Boulares, « Nuclear translocation of p65 NF-κB is sufficient for VCAM-1, but not ICAM-1, expression in TNF-stimulated smooth muscle cells: Differential requirement for PARP-1 expression and interaction », Cellular Signalling, vol. 20, no 1,‎ janvier 2008, p. 186-194 (liens PubMed?, PubMed Central? et DOI? ; lire en ligne)