Régulation de l'activité de l'isocitrate déshydrogénase dépendante du NADP+ mitochondrial par glutathionylation

Récemment, nous avons démontré que le contrôle de l'équilibre redox mitochondrial et des dommages oxydatifs est l'une des fonctions principales de l'isocitrate déshydrogénase (IDPm) dépendante du NADP(+). Étant donné que les résidus de cystéine dans IDPm sont susceptibles d'inactivation par un certain nombre de réactifs modifiant les thiols, nous avons émis l'hypothèse qu'IDPm est probablement une cible de régulation par un mécanisme oxydatif, en particulier la glutathionylation. Le glutathion oxydé a conduit à l'inactivation de l'enzyme avec la formation simultanée d'un disulfure mixte entre le glutathion et les résidus de cystéine dans IDPm, qui a été détectée par immunoblotting avec des IgG anti-GSH. L'IDPm inactivé a été réactivé enzymatiquement par la glutaredoxine 2 en présence de GSH, indiquant que la forme inactivée d'IDPm est un disulfure mixte glutathionylé. La spectrométrie de masse et la mutagenèse dirigée par site ont confirmé que la glutathionylation se produit sur un Cys(269) d'IDPm. L'IDPm glutathionylé semblait être significativement moins susceptible que la protéine native à la fragmentation peptidique par des espèces réactives de l'oxygène et à la digestion protéolytique, suggérant que la glutathionylation joue un rôle protecteur, sans doute à travers des altérations structurelles. Les cellules HEK293 et les mitochondries respirantes intactes traitées avec des agents oxydants induisant l'oxydation du GSH tels que H(2)O(2) ou le diamide ont montré une diminution de l'activité d'IDPm et l'accumulation de l'enzyme glutathionylée. En utilisant l'immunoprécipitation avec des IgG anti-IDPm et l'immunoblotting avec des IgG anti-GSH, nous avons également pu purifier et identifier positivement l'IDPm glutathionylé chez des souris traitées avec de la 1-méthyl-4-phényl-1,2,3,6-tétrahydropyridine, un modèle de la maladie de Parkinson. Les résultats de l'étude actuelle indiquent que l'activité de l'IDPm semble être modulée par la glutathionylation enzymatique et la déglutathionylation durant le stress oxydatif.