Page 342 - Traité de chimie thérapeutique 6 Médicaments antitumoraux

298 MEDICAMENTS INDUISANTOUSTABILISANTDES COUPURES DE L'ADN

topo-isomérase
n tours 0 n-1 tours

reconnaissance et liaison IIIIIIIIIIIIIIIIID libération de l'enzyme
ADN
t@@me

réaction de religationr
coupure simple brin

rotation d'un brin

Schéma 3 : Représentation schématique de l'activité de la topo-isomérase I dans la
fonction de relaxation d'une contrainte de torsion de I'ADN
- coupure de l'ADN (schéma 4) : ce phénomène est réalisé par une réaction de transes-
térification mettant en jeu l'attaque d'une tyrosine (en position 723 pour la topo-iso-
mérase I humaine) du site actif de l'enzyme sur le groupement phosphate situé en 3'
ou 5' d'un désoxyribose. Une liaison covalente phosphodiester est formée avec libé-
ration de l'hydroxyle en 5' ou 3', ceci générant la cassure du brin d'ADN. L'intermé-
diaire est appelé complexe de coupure. L'enzyme agit par formation d'une nouvelle
liaison covalente et par stabilisation de la partie désoxyribosique libérée. C'est à ce
niveau qu'agissent certains inhibiteurs de la topo-isomérase I (ex. : camptothécine) ;
- passage d'un simple brin à travers la coupure : cette étape est la plus mal connue
(CHAMPOUX, 2001). Elle nécessite une modification importante de la conformation de
l'enzyme. Pour les topo-isomérases de la sous-famille IA, ce passage s'effectue par
passage d'un brin à travers la coupure stabilisée (LIMA et al., 1994). Pour la topo-
isomérase humaine (type IB), l'équipe de CHAMPOUX a suggéré un phénomène de rota-
tion contrôlée qui permettrait, dans une conformation ouverte de l'enzyme, une rota-
tion du double brin en aval de la coupure pour soulager les forces de tension (STEWART
et al., 1998). Dans cette dernière hypothèse, plusieurs degrés de surenroulement
pourraient être éliminés ;
- religation du brin d'ADN: il s'agit d'une autre transestérification réalisée, à l'inverse,
par attaque nucléophile de l'hydroxyle en 5' ou 3' sur le phosphodiester précédem-
ment formé. Cette étape permet de restaurer la continuité du brin d'ADN.
• Les enzymes appartenant au type Il permettent la coupure de deux brins d'ADN, le
transport de deux autres brins d'ADN et enfin la religation des deux premiers.
Contrairement aux topo-isomérases de type 1, elles enlèvent deux tours de superen-
roulement (négatif ou positif) par cycle de réaction catalytique.
Les études sur la compréhension du mécanisme réactionnel des topo-isomérases Il
furent très liées à celles effectuées sur l'ADN gyrase d'E. co/i et de la topo-isomérase Il
de S. cerevisiae de structure respective hétérodimérique (B,A,) et homodimérique (BA),.