Biotransformations radicalaires : de multiples clusters fer-soufre

Les systèmes métallo-enzymatiques peuvent être rendus encore plus complexes lorsqu’ils utilisent plusieurs clusters métalliques au sein de la même protéine. C’est le cas notamment d’un sous-ensemble de la grande famille des enzymes Radical- SAM qui contiennent deux clusters [4Fe-4S]. Plusieurs systèmes enzymatiques impliquées dans des réactions complexes de modification d’ARNs de transfert, de modification de protéines, de biosynthèse de cofacteurs, de biosynthèse d’antibiotiques, toutes sortes de réactions métaboliques, sont présentés. Il est maintenant bien établi que cette complexité est liée à la nécessité d’activer deux substrats stables, notamment en espèces radicalaires intermédiaires très réactives, et de les faire réagir ensemble de façon concertée. De fait, le premier cluster est très généralement utilisé pour fixer la SAM (S-adénosylméthionine) et l’activer en radical 5’-désoxyadénosyle. Celui-ci peut alors réagir avec le second substrat qui est fixé et activé sur le second cluster. La situation est encore plus complexe quand de tels systèmes travaillent sur trois substrats, ce qui est le cas lors de certaines réactions de modification d’ARNs de transfert ou de protéines. Dans ce cas, le site actif permet de positionner la macromolécule à modifier à proximité des deux clusters, comme cela a été démontré par cristallographie dans le cas de la protéine RimO.