Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
Au cours de cette réaction, trois liaisons covalentes sont formées entre les trois
groupements aminopropyl du substrat incluant une autocyclisation permettant
la formation d’un groupement azétidine. Bien que le rôle clef des NA dans l'homéostasie des métaux ait été démontré in vivo par des approches de type génétique, aucune caractérisation moléculaire de cette classe d’enzyme n’a encore été
publiée.
4.3. Changement redox : exemple de la réduction du sélénium
Le sélénium est un oligoélément essentiel : il est nécessaire à la synthèse de
la sélénocystéine, un acide aminé sélénié intégré au centre actif de certaines
oxydoréductases. Une des caractéristiques du sélénium est la très étroite marge
qui existe entre la dose bénéfique et la dose toxique (de 55 pg/jour recomman e
à un maximum de 400 pg/jour pour un homme adulte). La toxicité cellulaire u
sélénium est essentiellement due à ses propriétés pro-oxydantes et à sa capacité
à remplacer le soufre au sein de diverses molécules biologiques. Le sélénium
élémentaire (SeO) est une forme insoluble, donc de disponibilité réduite, ce qui
le rend peu toxique. En revanche, les formes chimiques les plus abondantes ans
l’environnement sont les oxyanions de sélénium, le séléniate (+VI) et le see
nite (+IV), deux formes très toxiques, solubles et bio-assimilables. La réduction
des oxyanions de sélénium est un phénomène très répandu, que se soit chez es
bactéries, les algues, les champignons ou les levures. Cette réduction peut etieun
processus énergétique pour les bactéries utilisant le séléniate ou le sélénite comme
accepteur final d’électrons, ou un simple mécanisme de défense et de détoxication
leur permettant de survivre dans un environnement contaminé. Les données on
tionnelles obtenues sur différentes espèces bactériennes montrent 1 implication
de molybdoreductases dans la réduction du séléniate (Sabaty et al., 2001),ou 1
sélénite (Pierru et al., 2006). Aucune structure de réductase spécifique doxy e
de sélénium n’est connue à ce jour, cependant la nitrate réductase périplasrmq11
de Rhodobacter sphaeroides et la nitrate réductase membranaire dEscheiic n
coli sont deux molybdoréductases capables de réduire le séléniate in vit'°caractérisation structurale et fonctionnelle de ces enzymes est une première etap$
permettant de comprendre leur spécificité de substrat (Arnoux et al., 2004).
*
travaux en cours se focalisent sur les déterminants structuraux responsables e ?
spécificité de substrat de ces réductases capables d’agir sur les oxydes de meta .
lourds.
Conclusion et perspectives
La connaissance à l’échelU
ourds reste un enjeu majeur h °.rni^ue ^es mécanismes de toxicité des métaux
rogres techniques importante Ê & ,10*°£’e structurale. En effet, bien que des
ce type d étude un panel de maccornPlis ces dernières années, offrant
a lsees à ce jour sont basées s ni3Ues cornPlémentaires, la plupart des études
ur a caractérisation de métaux physiologique
Au cours de cette réaction, trois liaisons covalentes sont formées entre les trois
groupements aminopropyl du substrat incluant une autocyclisation permettant
la formation d’un groupement azétidine. Bien que le rôle clef des NA dans l'homéostasie des métaux ait été démontré in vivo par des approches de type génétique, aucune caractérisation moléculaire de cette classe d’enzyme n’a encore été
publiée.
4.3. Changement redox : exemple de la réduction du sélénium
Le sélénium est un oligoélément essentiel : il est nécessaire à la synthèse de
la sélénocystéine, un acide aminé sélénié intégré au centre actif de certaines
oxydoréductases. Une des caractéristiques du sélénium est la très étroite marge
qui existe entre la dose bénéfique et la dose toxique (de 55 pg/jour recomman e
à un maximum de 400 pg/jour pour un homme adulte). La toxicité cellulaire u
sélénium est essentiellement due à ses propriétés pro-oxydantes et à sa capacité
à remplacer le soufre au sein de diverses molécules biologiques. Le sélénium
élémentaire (SeO) est une forme insoluble, donc de disponibilité réduite, ce qui
le rend peu toxique. En revanche, les formes chimiques les plus abondantes ans
l’environnement sont les oxyanions de sélénium, le séléniate (+VI) et le see
nite (+IV), deux formes très toxiques, solubles et bio-assimilables. La réduction
des oxyanions de sélénium est un phénomène très répandu, que se soit chez es
bactéries, les algues, les champignons ou les levures. Cette réduction peut etieun
processus énergétique pour les bactéries utilisant le séléniate ou le sélénite comme
accepteur final d’électrons, ou un simple mécanisme de défense et de détoxication
leur permettant de survivre dans un environnement contaminé. Les données on
tionnelles obtenues sur différentes espèces bactériennes montrent 1 implication
de molybdoreductases dans la réduction du séléniate (Sabaty et al., 2001),ou 1
sélénite (Pierru et al., 2006). Aucune structure de réductase spécifique doxy e
de sélénium n’est connue à ce jour, cependant la nitrate réductase périplasrmq11
de Rhodobacter sphaeroides et la nitrate réductase membranaire dEscheiic n
coli sont deux molybdoréductases capables de réduire le séléniate in vit'°caractérisation structurale et fonctionnelle de ces enzymes est une première etap$
permettant de comprendre leur spécificité de substrat (Arnoux et al., 2004).
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travaux en cours se focalisent sur les déterminants structuraux responsables e ?
spécificité de substrat de ces réductases capables d’agir sur les oxydes de meta .
lourds.
Conclusion et perspectives
La connaissance à l’échelU
ourds reste un enjeu majeur h °.rni^ue ^es mécanismes de toxicité des métaux
rogres techniques importante Ê & ,10*°£’e structurale. En effet, bien que des
ce type d étude un panel de maccornPlis ces dernières années, offrant
a lsees à ce jour sont basées s ni3Ues cornPlémentaires, la plupart des études
ur a caractérisation de métaux physiologique