L’alcool déshydrogénase d’Arabidopsis thaliana, une enzyme fermentaire ciblée par différentes modifications post-traductionnelles de type rédox

Plusieurs facteurs environnementaux peuvent mener à la limitation en oxygène chez les plantes (hypoxie). Paradoxalement, le stress hypoxique mène à une augmentation intracellulaire de dérivés réactifs de l’oxygène (ROS) ainsi que de dérivés réactifs de l’azote (RNS). Ces molécules ont la propriété commune d’oxyder les groupements thiols des résidus cystéines (Cys) de diverses protéines. Au cours de ce projet, nous nous intéressons à l’alcool déshydrogénase (ADH) d’Arabidopsis thaliana, un enzyme essentiel à la fermentation alcoolique durant l’hypoxie. Nous avons purifié l’ADH d’A. thaliana sous forme recombinante et démontré que cet enzyme était sensible à l’inhibition par les ROS (H₂O₂) et les RNS (monoxyde d’azote). L’addition de DTT permet de récupérer l’activité de l’ADH après le traitement au monoxyde d’azote mais est inefficace après un traitement avec le H₂O₂. La liaison de l’ADH au NAD⁺ ou au NADH prévient l’inhibition, suggérant que ces cofacteurs bloquent ou limitent la disponibilité des Cys ciblées. Nous avons également démontré que l’ADH peut former un pont disulfure avec le glutathion (S-glutathionylation) sans affecter son activité enzymatique. Les analyses effectuées par LC-MS/MS ont permis d’identifier deux résidus Cys pouvant lier le glutathion ainsi que la présence de ponts disulfures dans la structure de l’enzyme. Ces résultats suggèrent que l’ADH est sujette à plusieurs modifications redox affectant différemment son activité enzymatique.