Diversité des substrats du cytochrome P450 2A6 humain : les alkoxyéthers, la coumarine, la nicotine et les N-nitrosamines : approche expérimentale et théorique
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Abstract EN:
@Methyl tert-butyl ether (MTBE), ethyl tert-butyl ether (ETBE) and tert-amyl methyl ether (TAME) are three alkoxyethers used as oxyfuels. By combining different approaches (kinetic studies, correlation analyses, chemical inhibition, immuno-inhibition and heterologously expressed P450 enzymes), we showed that CYP2A6 is the major enzyme involved in the MTBE and TAME O-demethylation and in the ETBE O-deethylation with Km " 150 æM and Vm " 0,64 nmol/(min. Mg). Although CYP2A6 is the major coumarin 7-hydroxylase, we demonstrated that CYP2A6 is involved in other substrates include atmospheric pollutants, like nicotine, and food pollutants, like N-nitrosodiethylamine (NDEA) and N-nitrosobenzylmethylamine (NBzMA). The diversity of chemical structures of these substrates rises the question of their selectivity. Structural data and molecular orbital of these compounds allowed understanding substrate specificity and affinity for the CYP2A6, and the orientation of these substrates in the putative active site of CYP2A6.
Abstract FR:
Les alkoxyéthers contenus dans les essences sans plomb, tels que le méthyl tert-butyl éther (MTBE), l'éthyl tert-butyl éther (ETBE) et le tert-amyl méthyl éther (TAME), sont métabolisés principalement en alcool tertiaire et en aldéhyde par le cytochrome P450 2A6 selon les paramètres cinétiques Km " 150 æM et Vm " 0,64 nmol/(min. Mg). A l'aide de moyens actuellement bien codifiés (étude de corrélation entre activités enzymatiques, inhibition chimique spécifique, immuno-inhibition, utilisation de P450s recombinants) nous avons montré que le CYP2A6 contenu dans les microsomes hépatiques humains est l'enzyme majoritaire qui catalyse l'oxydation des alkoxyéthers. La coumarine est un des substrats les plus connus du CYP2A6, pour lequel elle a une grande affinité (Vm/Km = 1900 æL/(min. Mg)). Cette isoforme métabolise également un autre polluant atmosphérique, la nicotine, et deux polluants alimentaires, la N-nitrosodiéthylamine (NDEA) et la N-nitrosobenzylméthylamine (NBzMA). La diversité de structure de ces composés nous a poussés à étudier avec plus d'attention la sélectivité de ces substrats vis à vis du CYP2A6. Dans la dernière partie, en utilisant les données structurales et orbitalaires des molécules, nous avons également tenté d'expliquer la spécificité et l'affinité de ces molécules pour le CYP2A6 ainsi que l'orientation de certains substrats dans le site actif du CYP2A6.