Abstract FR:

La myo-inositol monophosphatase est la cible therapeutique presumee du lithium administre dans les psychoses maniaco-depressives. Cette enzyme fait l'objet de nombreuses investigations qui ouvrent de nouvelles perspectives dans la comprehension des mecanismes biologiques de la depression maniaque. Cette these est consacree a l'etude du mecanisme enzymatique de la myo-inositol monophosphatase. Les sequences primaires de la myo-inositol monophosphatase bovine et humaine presentent 95% d'homologie. Les enzymes bovine et humaine ont ete purifiees a partir des tissus cerebraux et des bacteries recombinantes. La caracterisation des isoformes de la myo-inositol monophosphatase montre que les constantes cinetiques des enzymes tissulaires et recombinantes sont identiques, et revele que les faibles variations de sequence entre les especes se traduisent par des constantes cinetiques legerement differentes. Le mecanisme enzymatique a ete determine a l'aide d'etudes d'inhibition par les metaux, le lithium et le calcium. L'ordre d'association du substrat et du magnesium et l'ordre de dissociation des produits de la reaction ont ete etablis. Certains complexes enzymatiques generes au cours du processus catalytique ont ete identifies. L'interaction de l'enzyme avec les metaux activateurs ou inhibiteurs depend de la nature du substrat. Les modes d'inhibition du lithium, inhibiteur incompetitif specifique de la myo-inositol monophosphatase, et du calcium, mediateur de nombreux evenements intracellulaires ont pu etre discernes. Les etudes de fluorescence ont confirme l'existence d'un site de fixation des metaux a l'enzyme en l'absence de substrat. Les etudes de relation structure/activite ont ete realisees avec des sucres phosphoryles et des analogues structuraux du myo-inositol 1-phosphate. Cette etude confirme l'importance de la presence et de la position des fonctions hydroxyles du substrat pour sa fixation au site actif et son hydrolyse par l'enzyme. Les resultats demontrent que le lithium s'associe a des complexes enzymatiques differents dont la formation depend de l'efficacite du substrat. La modification des lysines de la myo-inositol monophosphatase a montre que la lysine-36 situee dans le site actif est impliquee dans l'organisation du site de fixation des metaux. Le mecanisme enzymatique propose a partir des etudes cinetiques pourra etre precise a l'aide de la structure tridimensionnelle de l'enzyme. Des essais de cristallisation de la myo-inositol monophosphatase et de formes mutees de l'enzyme en presence de differents substrats sont en cours. La resolution des structures par diffraction des rayons x devrait permettre l'identification des residus du site actif impliques dans la fixation des substrats et des metaux et essentiels pour la catalyse