Une publication parue dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) de Philippe Simon, Roache Arulanandam, Marc Fontecave et Murielle Lombard, du laboratoire de chimie des processus biologiques, identifie une nouvelle source d’oxygène pour des voies métaboliques cellulaires importantes chez les bactéries.
Grâce à une approche interdisciplinaire, mêlant microbiologie, biologie moléculaire, biochimie et chimie bio-organique, les auteurs ont découvert que l’acide préphénique est le donneur d’atome d’oxygène essentiel pour les réactions d’hydroxylation de la biosynthèse de l’ubiquinone (la vitamine Q) en anaérobie. Jusqu’à présent, l’oxygène O2, l’eau H2O et le péroxyde d’hydrogène H2O2 étaient les seules sources d’oxygène connues pour les réactions d’hydroxylation dans le monde vivant.
En collaboration avec les équipes dirigées par Fabien Pierrel (TIMC, Université Grenoble Alpes) et Frédéric Barras (Institut Pasteur), les auteurs ont synthétisé pour la première fois un précurseur direct et marqué de l’acide préphénique, le 18O-shikimate. Puis par des expériences de marquage métabolique, ils ont démontré l’incorporation d’atomes de 180 dans l’ubiquinone. Au-delà de la biosynthèse de l’ubiquinone, d’autres réactions d’oxydation au sein de la cellule, comme certaines modifications post-traductionnelles d’acides ribonucléiques, pourraient également dépendre de cette source d’oxygène nouvellement identifiée. Les réactions d'hydroxylation dépendantes de l’acide préphénique représentent un nouveau mécanisme biochimique pour l'adaptation aux environnements anaérobies. Cette découverte, au-delà de son aspect fondamental, ouvre la possibilité d’une nouvelle stratégie antimicrobienne par le développement d’analogues de l’acide préphénique, ce dernier n’étant pas un métabolite présent chez l’homme.
Auteurs : Philippe Simon, Katayoun Kazemzadeh Ferizhendi, Ludovic Pelosi, Emmanuel Séchet, Roache Arulanandam, Mahmoud Hajj Chehade, Martial Rey, Deniz Onal, Laura Flandrin, Rouba Chreim, Bruno Faivre, Samuel Chau-Duy-Tam Vo, Rodrigo Arias-Cartin, Frédéric Barras, Marc Fontecave, Emmanuelle Bouveret, Murielle Lombard, Fabien Pierrel.
