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Séminaire Chimie ED459

Études mécanistiques de quatre enzymes impliquées dans la transformation de substrats polyphénoliques

Prof. Jean Chaudière (CBMN Institut de Chimie et Biologie des Membranes et Nano-objets – UMR 5248 CNRS, Université de Bordeaux)

publié le

Le Jeudi 02 mars 2017 à 13h45
UM FdS, Salle de Cours SC-16.01

Les flavonoïdes sont omniprésents chez les plantes où ils constituent une très grande famille de structures polyphénoliques. Parmi eux, les anthocyanidines et leurs dérivés glycosylés sont surtout considérés comme des molécules qui sont à l’origine des motifs de couleurs des fleurs et des fruits, alors que les flavan-3-ols et les tanins condensés sont plus souvent évoqués comme des outils de protection directe ou indirecte des plantes, en particulier contre une infection par des bactéries ou des champignons, contre la destruction par des insectes, ou en empêchant leur consommation par des animaux herbivores. Il est admis que les flavonoïdes sont des composants importants de notre régime alimentaire, et que nombre d’entre eux ont des propriétés pharmacologiques qui pourraient s’avérer bénéfiques pour la santé humaine. En dépit du très grand nombre de publications dans ce domaine, les mécanismes de catalyse des enzymes impliquées dans la transformation des substrats polyphénoliques sont encore insuffisamment compris, alors qu’ils peuvent apporter des informations intéressantes sur la réactivité des structures polyphénoliques, et sur la boîte à outils exceptionnelle que ces enzymes constituent pour le chimiste comme pour le biologiste.

La majeure partie de l’exposé portera sur l’étude de quatre enzymes de la voie de biosynthèse des flavonoïdes chez Vitis vinifera : la dihydroflavonol réductase (DFR), la leucoanthocyanidine réductase (LAR), l’anthocyanidine synthase (ANS) et l’anthocyanidine réductase (ANR).

La cinétique d’état stationnaire et les études de liaison à l‘équilibre montrent que l’inhibition par excès de substrat qui s’avère très marquée pour la DFR en présence de dihydroquercétine est due à la formation d’un complexe binaire enzyme-polyphénol improductif dans un mécanisme ordonné où NADPH est le 1er substrat, ce qui peut être rationnalisé par une liaison tête-bêche du substrat polyphénolique lorsque le NADPH n’est pas encore présent au site actif.

La structure tridimensionnelle de la LAR est idéalement conçue pour permettre la déshydratation de leucoanthocyanidine en une méthylène-quinone sur laquelle s’additionne de manière concertée l’hydrure apportée par le NADPH, ce qui aboutit à la production de catéchine.

L’utilisation du marquage au deutérium et de la spectrométrie de masse en tandem permet de comprendre les mécanismes de stéréo- et régio-spécificité dans les doubles transferts d’hydrure réalisés par l’ANR.

L’ANS, est une enzyme qui fait partie de la famille des dioxygénases à fer/α-cétoglutarate/ascorbate. Nous avons mis au point la production d’un complexe enzyme-fer de telle manière que les réactions non-enzymatiques artefactuelles dues aux incubations en présence de sels de fer soient évitées. L’enzyme est active sur les dihydroflavonols, les leucoanthocyanidines et la catéchine. Les données mécanistiques seront résumées et l’on montrera que l’ANS produit la cyanidine à partir de catéchine avec un rendement beaucoup plus élevé lorsque le glutathion GSH est présent dans le milieu.

Enfin, il sera très rapidement montré que la spectrométrie de masse peut être utilisée pour le monitorage en temps réel d’une séquence complexe de transferts mono-électroniques et de dimérisation initiée par une laccase en présence d’un catéchol tétracyclique, la braziline.

Contact local IBMM : Dr. Thierry Durand, D.R. CNRS (dépt. Lipides Bioactifs)

Agenda

séminaire

  • Jeudi 2 mars 2017 13:45-15:00 - Prof. Jean Chaudière - CBMN Institut de Chimie et Biologie des Membranes et Nano-objets – UMR 5248 CNRS, Université de Bordeaux

    Études mécanistiques de quatre enzymes impliquées dans la transformation de substrats polyphénoliques

    Résumé : Séminaire Chimie ED459 – Jean Chaudière

    Lieu : UM FdS, salle SC-16.01


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