Mécanismes de détoxication du cadmium chez les eucaryotes
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mammifères (Nrf2) aussi activé par le cadmium probablement par un mécanisme
similaire (Stewart et al., 2003) (voir paragraphe 3.3).
1.3. Effet sur le protéome
La réorientation du métabolisme soufré vers la production de glutathion
provoque une limitation de la disponibilité en acides aminés soufrés pour la
biosynthèse des protéines. Les cellules s’adaptent à cette situation en modi iant
leur protéome afin de diminuer l’utilisation de soufre dans les protéines (Fauc on
et al., 2002). Ainsi, les protéines induites par le cadmium ont une teneur particulièrement faible en résidus méthionine et cystéine. De plus, des enzymes abondantes du métabolisme carboné sont remplacées par des iso-enzymes pauvres
en soufre. Par exemple la pyruvate décarboxylase Pdcl contenant seize aci es
aminés soufrés est remplacée par l’isoforme Pdc6 ne contenant que cinq aci es
aminés soufrés (Fauchon et al., 2002). Globalement, ce changement expression
du protéome permet une économie globale de 30 % en acides amines sou res ans
les protéines et ainsi une synthèse accrue de glutathion. Ce surprenant mécanisme
d’économie de soufre est contrôlé par Met4 et constitue le seul exemp e connu
chez les organismes eucaryotes.
1.4. Transport des complexes dans la vacuole
Une fois introduit dans la cellule, le cadmium est supposé se fixers^.^s
résidus cystéine des enzymes, ce qui conduit dans cei tains cas a^eui m i i
Cependant, la présence de fortes concentrations cellulaires e
perme
piéger le cadmium sous forme de complexes cadmium-glutat ion. es CO™P
stœchiométriques Cd-GS semblent prédominer lorsque la concentra ion
est faible (Leverrier et al., 2007), mais aux concentrations et conditionsp y -
logiques, les complexes formés sont constitués de deux mo ecu es e
un atome de cadmium : Cd-GS2 (Li et al., 1997). Le cadmium est lie a ses deux
ligands par des liaisons de coordination Cd-S en opposition et i ne
que les autres groupements chimiques présents dans e
(ca
amines, amides) aient des contributions majeures dans a oi ma ion
forme
! (Delalande et al., sous presse). Cette étude montre aussi que ecomp'
! spontanément in vitro avec une forte dynamique déchange u g u
forma_
® donc peu vraisemblable que des enzymes soient impliquées in i ivo
I tion du complexe. Le complexe est transporté dans la vacuo e par a p
” un transporteur de la famille ABC. Ce transporteur est ciucia an~
. au
2 - de détoxication car les levures qui en sont dépourvues son
. aj
g cadmium et celles qui le surexpriment sont hyper-resistan es
contriI 1994). Il existe d’autres transporteurs homologues tels que p e
Sharma et
3 buent plus modestement à la détoxication du métal (Nagy e a .,
’
i < 2002). Étonnamment, le devenir des complexes dans la vacu
q
| devenir de la vacuole chargée de cadmium restent totalement incc
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mammifères (Nrf2) aussi activé par le cadmium probablement par un mécanisme
similaire (Stewart et al., 2003) (voir paragraphe 3.3).
1.3. Effet sur le protéome
La réorientation du métabolisme soufré vers la production de glutathion
provoque une limitation de la disponibilité en acides aminés soufrés pour la
biosynthèse des protéines. Les cellules s’adaptent à cette situation en modi iant
leur protéome afin de diminuer l’utilisation de soufre dans les protéines (Fauc on
et al., 2002). Ainsi, les protéines induites par le cadmium ont une teneur particulièrement faible en résidus méthionine et cystéine. De plus, des enzymes abondantes du métabolisme carboné sont remplacées par des iso-enzymes pauvres
en soufre. Par exemple la pyruvate décarboxylase Pdcl contenant seize aci es
aminés soufrés est remplacée par l’isoforme Pdc6 ne contenant que cinq aci es
aminés soufrés (Fauchon et al., 2002). Globalement, ce changement expression
du protéome permet une économie globale de 30 % en acides amines sou res ans
les protéines et ainsi une synthèse accrue de glutathion. Ce surprenant mécanisme
d’économie de soufre est contrôlé par Met4 et constitue le seul exemp e connu
chez les organismes eucaryotes.
1.4. Transport des complexes dans la vacuole
Une fois introduit dans la cellule, le cadmium est supposé se fixers^.^s
résidus cystéine des enzymes, ce qui conduit dans cei tains cas a^eui m i i
Cependant, la présence de fortes concentrations cellulaires e
perme
piéger le cadmium sous forme de complexes cadmium-glutat ion. es CO™P
stœchiométriques Cd-GS semblent prédominer lorsque la concentra ion
est faible (Leverrier et al., 2007), mais aux concentrations et conditionsp y -
logiques, les complexes formés sont constitués de deux mo ecu es e
un atome de cadmium : Cd-GS2 (Li et al., 1997). Le cadmium est lie a ses deux
ligands par des liaisons de coordination Cd-S en opposition et i ne
que les autres groupements chimiques présents dans e
(ca
amines, amides) aient des contributions majeures dans a oi ma ion
forme
! (Delalande et al., sous presse). Cette étude montre aussi que ecomp'
! spontanément in vitro avec une forte dynamique déchange u g u
forma_
® donc peu vraisemblable que des enzymes soient impliquées in i ivo
I tion du complexe. Le complexe est transporté dans la vacuo e par a p
” un transporteur de la famille ABC. Ce transporteur est ciucia an~
. au
2 - de détoxication car les levures qui en sont dépourvues son
. aj
g cadmium et celles qui le surexpriment sont hyper-resistan es
contriI 1994). Il existe d’autres transporteurs homologues tels que p e
Sharma et
3 buent plus modestement à la détoxication du métal (Nagy e a .,
’
i < 2002). Étonnamment, le devenir des complexes dans la vacu
q
| devenir de la vacuole chargée de cadmium restent totalement incc