ADP-ribosyl cyclase : une enzyme qui cyclise le NAD+ en un métabolite mobilisant le calcium.

Le cyclic ADP-ribose (cADPR) est un métabolite du NAD+ qui est aussi actif que l'inositol trisphosphate (IP3) dans la mobilisation du Ca2+ intracellulaire dans les œufs de oursin. L'activité de l'enzyme responsable de la synthèse du cADPR se retrouve non seulement dans les œufs de oursin mais aussi dans divers extraits de tissus de mammifères, suggérant que le cADPR pourrait être un messager général pour la mobilisation de Ca2+ dans les cellules. Une enzyme soluble dans l'eau, considérée comme une NADase, a récemment été purifiée à partir de l'ovotestis d'Aplysia californica (Hellmich et Strumwasser, 1991). Cet article montre que l'enzyme d'Aplysia catalyse la conversion de NAD+ en cADPR et en nicotinamide. L'enzyme d'Aplysia a été purifiée en fractionnant l'extrait soluble d'ovotestis d'Aplysia sur une colonne Spectra/gel CM. L’enzyme purifiée est apparue sous la forme d'une seule bande d'environ 29 000 Da sur SDS-PAGE, mais elle pouvait être séparée en plusieurs pics par une chromatographie d'échange de cations à haute résolution. Tous les pics protéiques avaient une activité enzymatique, indiquant que l'enzyme avait plusieurs formes se différenciant par leur charge. L'analyse des produits de réaction de l'enzyme par chromatographie en phase liquide à haute pression d'échange d'anions (HPLC) n'a indiqué aucune production d'ADP-ribose ; au contraire, chaque mole de NAD+ a été convertie en quantité équimolaire de cADPR et de nicotinamide. L'identification du produit comme étant du cADPR a été renforcée par la RMN protonique et aussi par son activité de mobilisation de Ca(2+). L'ajout du produit aux homogénats d'œufs de oursin a induit la libération de Ca2+ et a désensibilisé l'homogénat au cADPR authentique mais pas à l'IP3. La microinjection du produit dans les œufs de oursin a provoqué des transitoires de Ca2+ ainsi que la réaction d'exocytose corticale. Par conséquent, selon les critères de HPLC, RMN et d'activité de mobilisation du calcium, le produit était identique au cADPR. Pour distinguer l'enzyme d'Aplysia des NADases conventionnelles qui produisent de l'ADP-ribose, nous proposons de l'appeler ADP-ribosyl cyclase.