Characterization of human peroxiredoxin 5 and homologous Saccharomyces cerevisiae alkyl hydroperoxide reductase 1
(2003)
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- Knoops, Bernard
- Abstract
- La peroxyrédoxine 5 (PRDX5) est une des six peroxyrédoxines de mammifère. C'est une thiorédoxine peroxydase mitochondriale, peroxysomiale et cytosolique capable de réduire le peroxyde d'hydrogène (H2O2) et les alkyl hydroperoxides. Cette protéine est ubiquitaire et est exprimée à différents niveaux selon le tissu et le type cellulaire. Les principaux objectifs de cette étude étaient de caractériser la PRDX5 humaine et son gène, d'analyser son activité de protection antioxydante selon sa localisation subcellulaire et de comparer cette isoforme humaine avec son homologue chez Saccharomyces cerevisiae. Le gène de la PRDX5 humaine est composé de six exons et de cinq introns. L'étude du promoteur de la PRDX5 humaine avec le gène rapporteur de la luciférase a montré que l'expression est constitutive. De plus, le promoteur ne possède pas de boîte TATA, est riche en GC et contient des éléments de réponse impliqués dans le stress oxydant. La localisation subcellulaire de la PRDX5 dans le foie humain par fractionnement subcellulaire, microscopie à immunofluorescence et des protéines de fusion avec la GFP a montré une localisation mitochondriale, peroxysomiale, cytosolique et aussi nucléaire. En effet, la PRDX5 humaine possède une preséquence mitochondriale N-terminale et une séquence d'adressage peroxysomiale C-terminale. De plus, cette localisation subcellulaire vers la mitochondrie ou vers les peroxysomes, le cytosol et le noyau dépend de sites multiples de transcription et de traduction. L'étude de l'activité antioxydante de la PRDX5 humaine a été réalisée en utilisant la levure S. cerevisiae comme modèle cellulaire. Premièrement, la PRDX5 humaine exprimée dans les mitochondries ou dans le cytosol des levures confère une grande résistance aux levures vis-à-vis d'un stress oxydant induit par le paraquat, un herbicide capable de générer des anions superoxydes dans les cellules. Deuxièmement, les levures possèdent un gène homologue à la PRDX5 qui est l'alkyl hydroperoxyde reductase 1 (AHP1). La protéine Ahp1p possède une séquence d'adressage peroxysomiale C-terminale. Les levures délétées pour le gène AHP1 (ahp1D) montrent une plus grande sensibilité vis-à-vis du tert-butyl hydroperoxyde (TBHP), du H2O2, du diéthyl maléate ou des métaux. Ceci suggère que Ahp1p est une enzyme importante impliquée dans la protection des levures contre le stress oxydant. L'analyse de la séquence d'adressage peroxysomiale d'Ahp1p a montré qu'elle n'était pas essentielle pour la protection des levures contre un stress oxydant induit par le TBHP ou le H2O2. Troisièmement, les expériences de complémentation hétérologue dans les levures ahp1D par la PRDX5 humaine restaurent partiellement la résistance vis-à-vis d'un stress oxydant induit par le TBHP ou le H2O2. De nombreuses données suggèrent que les peroxyrédoxines ne sont pas uniquement des enzymes antioxydantes. En effet, les peroxyrédoxines de mammifères sont impliquées dans la modulation de cascades de signalisation conduisant à la différentiation, la prolifération cellulaire, la réponse immunitaire et l'apoptose. Dans cette étude, nous avons identifié la bétaïne-homocystéine S-méthyltransférase (BHMT) comme un partenaire moléculaire de la PRDX5. La PRDX5 pourrait jouer un rôle de modulation contre l'inactivation de la BHMT par les peroxydes. La meilleur façon de découvrir la fonction physiologique d'un gène est de le supprimer et d'étudier le phénotype de l'organisme. Pour mener à bien cette étude, nous avons construit dans un premier temps un vecteur de recombinaison pour supprimer la Prdx5 de souris. La réalisation de la souris knock-out pourrait être un modèle pour étudier la fonction de Prdx5 et l'effet du stress oxydant dans les cellules, tissus et organes.
- Affiliations
Citations
Nguyên-nhu, N. T. (2003). Characterization of human peroxiredoxin 5 and homologous Saccharomyces cerevisiae alkyl hydroperoxide reductase 1. https://hdl.handle.net/2078.5/124191