Biosynthèse des précurseurs de l'ADN chez les organismes anaérobies : du fer, de la S-adénosylméthionine et des radicaux libres

L’importance de l’oxygène pour la ribonucléotide réductase de classe I et donc pour la synthèse de l’ADN nous a conduit en 1988 à nous poser la question, jamais étudiée auparavant, de la biosynthèse des désoxyribonucléotides chez les organismes vivants poussant en conditions strictement anaérobies. Ces travaux ont permis d’isoler une nouvelle ribonucléotide réductase (dite de classe III) qui a pu être caractérisée presque complètement. Ses propriétés structurales et chimiques sont uniques et ont été présentées pendant cette leçon. La ribonucléotide réductase elle-même est un dimère comportant un radical glycinyle, extrêmement sensible à l’oxygène, essentiel à l’activité enzymatique car il permet l’activation radicalaire de la partie ribose du substrat. Ce caractère radicalaire la rapproche de la RNR de classe I. Comme cette dernière également, elle fait l’objet d’une régulation allostérique complexe, impliquant les désoxyribonucléotides et l’ATP. Une deuxième sous-unité, également essentielle car son rôle est de catalyser la formation du radical glycinyle, comporte un cluster [4Fe-4s] chélaté par 3 cystéines, dans une séquence CXXXCXXC, et avec un atome de fer complexé par la S-adénosylméthionine (SAM). Il est maintenant bien établi que cette association conduit, en présence d’une source d’électrons, à la décomposition de la SAM en méthionine, d’une part, et radical 5’-désoxyadénosyle, d’autre part, qui utilise son puissant pouvoir oxydant pour arracher un atome d’hydrogène de la glycine de la RNR pour former le radical glycinyle.