Enzyme coiffante

L'enzyme coiffante est un complexe enzymatique constitué d'une phosphatase, d'une nucléotidyltransférase et d'une méthyltransférase, qui catalyse les réactions :

Enzyme & N° EC	Réaction
ARN triphosphatase EC 3.1.3.33	5'-phosphopolynucléotide + H2O  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  polynucléotide + phosphate
ARNm guanylyltransférase EC 2.7.7.50	GTP + (5')ppPur-ARNm  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  pyrophosphate + G(5')pppPur-ARNm
ARNm méthyltransférase EC 2.1.1.56	S-adénosyl-L-méthionine + 5′-(5′-triphosphoguanosine)-ARNm  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  S-adénosyl-L-homocystéine + 5′-(N7-méthyl-5′-triphosphoguanosine)-ARNm

Polynucléotide 5'-phosphatase

Structure d'une enzyme coiffante cristallisée (PDB 1CKM^[1])

Données clés

N° EC	EC 3.1.3.33
N° CAS	37288-17-8

Activité enzymatique

IUBMB	Entrée IUBMB
IntEnz	Vue IntEnz
BRENDA	Entrée BRENDA
KEGG	Entrée KEGG
MetaCyc	Voie métabolique
PRIAM	Profil
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum

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ARNm guanylyltransférase

Données clés

N° EC	EC 2.7.7.50
N° CAS	56941-23-2

Activité enzymatique

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MetaCyc	Voie métabolique
PRIAM	Profil
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
GO	AmiGO / EGO

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ARNm (guanine-N⁷-)-
méthyltransférase

Données clés

N° EC	EC 2.1.1.56
N° CAS	56941-25-4

Activité enzymatique

IUBMB	Entrée IUBMB
IntEnz	Vue IntEnz
BRENDA	Entrée BRENDA
KEGG	Entrée KEGG
MetaCyc	Voie métabolique
PRIAM	Profil
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
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Ces réactions consistent successivement en l'hydrolyse du phosphate γ du nucléotide 5’ terminal du transcrit primaire par l'ARN triphosphatase, puis le transfert sur le phosphate β restant d'un guanylate à partir d'une molécule de GTP par l'ARNm guanylyltransférase, et enfin la méthylation de ce guanylate sur l'atome d'azote n^o 7 par l'ARNm méthyltransférase. Les deux premières activités enzymatiques sont réalisées par une sous-unité protéique de 68 kDa tandis que la méthylation du résidu de guanosine est réalisée par une sous-unité de 57 kDa^[2].

Cette multienzyme attache la coiffe à l'extrémité 5' de l'ARN messager produit dans le noyau cellulaire aux premières étapes de l'expression des gènes. Cette réaction se déroule au cours de la transcription à partir du moment où l'ARN messager en croissance contient à peine 25 nucléotides. Elle est catalysée spécifiquement par le domaine C-terminal phosphorylé de l'ARN polymérase II, de sorte que cette coiffe est caractéristique des ARN messagers produits par cette ARN polymérase à l'exclusion de l'ARN polymérase I et de l'ARN polymérase III. Outre l'adjonction d'une coiffe, l'ARN messager subit par la suite d'autres transformations telles que l'épissage et la polyadénylation, qui constituent la maturation de l'ARN messager.

(en) Structure de la coiffe ajoutée par l'enzyme coiffante, constituée d'une 7-méthylguanosine liée à l'extrémité 5' d'un ARN messager.

L'enzyme coiffante n'est active que lorsqu'elle est attachée à l'ARN polymérase II, enzyme nécessaire à la transcription de l'ADN en ARN prémessager.

Notes et références

1. (en) Kjell Håkansson, Aidan J. Doherty, Stewart Shuman et Dale B. Wigleycorrespondence, « X-Ray Crystallography Reveals a Large Conformational Change during Guanyl Transfer by mRNA Capping Enzymes », Cell, vol. 89, n^o 4,‎ 16 mai 1997, p. 545-553 (PMID 9160746, DOI 10.1016/S0092-8674(00)80236-6, lire en ligne)
2. 4.22 - Enzyme coiffante sur le site de la Faculté de médecine de l'Université Pierre-et-Marie-Curie de Paris, en France.

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