Métaux et sclérose latérale amyotrophique

Abstract

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie humaine fatale et de mécanisme inconnu qui se traduit par une dégénérescence sélective des motoneurones. Des mutations de la superoxyde dismutase à cuivre/zinc (CuZnSOD) ont été identifiées dans des cas familiaux de SLA. L objet de ce travail est d étudier l impact de ces mutations sur la fixation du cuivre et du zinc dans l enzyme ainsi que leurs effets sur le métabolisme des métaux. Une technique de couplage de l isoélectrofocalisation et de l émission X induite par particules chargées a été développée pour mesurer le rapport Cu/Zn dans des formes mutées de superoxyde dismutase liées à la sclérose latérale amyotrophique. Des différences de rapport Cu/Zn ont été observées entre les isoformes actives des mutants A4V, G93A et D125H et les isoformes actives de la souche sauvage humaine. Les résultats sont proches de la valeur théorique attendue de 1 dans tous les cas, sauf pour le mutant D125H qui affecte le site de complexation du Cu. L imagerie chimique cellulaire de la levure Saccharomyces cerevisiae par rayonnement synchrotron a été mise en œuvre pour étudier l impact de la mutation A4V sur la distribution intracellulaire des éléments chimiques. Des cartographies de distribution intracellulaire du phosphore, soufre, chlore, potassium, calcium et fer ont été obtenues pour la première fois dans la levure avec une résolution submicrométrique et soulignent le rôle potentiel du fer dans la SLA.Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease of unknown mechanism. Copper/zinc superoxide dismutase (CuZnSOD) mutations have been implicated in subsets of ALS familial cases. The aim of this study is to investigate the effect of these mutations on copper and zinc binding in CuZnSOD and on metals metabolism. A technique involving isoelectrofocalization and particle induced X-ray emission has been developed to quantify Cu/Zn ratio in CuZnSOD mutants linked to ALS. Differences were observed between human wild-type isoforms and A4V, G93A and D125H mutant isoforms. Cu/Zn ratio values were found close to the theorical value 1 in all cases, except for D125H mutant known to disturb the Cu complexation site. Microchemical element imaging of yeast Saccharomyces cerevisiae using synchrotron X-ray microprobe has been applied to the study of A4V mutation impact on elemental intracellular distributions. Distribution maps of phosphorus, sulfur, chlorine, potassium, calcium and iron were obtained for the first time in yeast cells with a submicrometer resolution and underline the potential role of iron in ALS.BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocSudocFranceF