Page 648 - Traité de chimie thérapeutique 6 Médicaments antitumoraux

608 ANTIMÉTABOLITES

est l'étape de réduction où l'hydroxyle porté par le carbone 2' du ribose de chacun des
quatre ribonucléotides ADP, GDP, CDP et UDP est remplacé par un atome d'hydrogène,
permettant ainsi le passage en série désoxyribonucléotide (cf. figure 1).
Q
(P)PPH,Ç o. B
ribonucléotide réductase
OHH
Figure 1 : Réduction des ribonucléotides di- et triphosphates en désoxyri-
bonucléotides par la ribonucléotide réductase (B • adénine, guanine,
cytosine, uracile ; P • phosphate)
La production des quatre désoxyribonucléotides nécessaires à la synthèse de l'ADN
devant se faire dans des proportions très équilibrées à partir des quatre ribonucléotides
substrats, celle-ci est régulée par le biais d'effets allostériques exercés par la liaison de
ces nucléotides sur des sites spécifiques de l'enzyme. Selon le type cellulaire considéré,
les nucléotides substrats de l'enzyme sont des nucléosides diphosphates (PP) ou tri-
phosphates (PPP). La RNR est également remarquable par son appartenance à la famille
des enzymes dites radicalaires, c'est-à-dire des enzymes qui mettent à profit pour leur
fonctionnement la présence dans leur structure d'un radical libre généralement porté par
un résidu d'amino-acide. Cet acide aminé sous forme radicalaire, généralement la tyro-
sine ou la glycine, va être l'initiateur de la réaction relativement complexe permettant de
remplacer l'hydroxyle en 2' par un atome d'hydrogène. Dans le cas des réductases avec
l'adénosylcobalamine comme cofacteur, la nature du radical reste encore à définir.
Trois classes différentes de RNR peuvent être distinguées qui utilisent des mécanismes
différents pour former le radical nécessaire à la réaction catalytique de réduction :
- les enzymes des classes I et Ill comprennent deux sous-unités homodimériques dis-
tinctes R1 et R2. La protéine R1 (0,, Mr: 160 000, Escherichia col) porte le site cata-
lytique, les différentes cystéines nécessaires à l'étape catalytique et un certain nom-
bre de sites de fixation des effecteurs allostériques (nucléosides triphosphates). La
protéine R2 ([,), de plus petite taille (Mr : 78 000, E. col), contient le site ferrique binu-
cléaire non héminique qui sera responsable de la formation du radical (sur la tyrosine
ou la glycine ; le radical tyrosine est représenté sous deux formes mésomères, sur la
figure 2) nécessaire à l'activité de l'enzyme. Les enzymes de la classe I ont besoin
d'oxygène pour produire le radical tyrosyle nécessaire à leur activité. Les enzymes de
la classe Ill fonctionnent en anaérobiose et leur activité est liée à la génération d'un
radical glycyle. La ribonucléoside diphosphate d'E. coti, la plus étudiée, appartient à
la classe I et peut servir de prototype pour les enzymes de mammifères. C'est son
fonctionnement qui sera seul détaillé dans les deux paragraphes suivants ;
la classe Il renferme des enzymes à structure plus simple qui comporte une protéine
monomérique ou dimérique et un cofacteur, l'adénosylcobalamine, capable de former
le radical nécessaire à la réaction de réduction.
1.2. MÉCANISME DE FONCTIONNEMENT
1.2.1. Formation des radicaux tyrosyle (Tyr-122) et thiyle
Cys-439)
La protéine R2 d'E. coli contient un centre bimétallique avec deux ions Fe(lll) reliés par un
pont-oxo (structure où l'atome d'oxygène forme un pont entre les deux ions métalliques).