Les protéoglycanes sont des protéines associées à des chaînes polysaccharidiques appelés glycosaminoglycanes (GAG), dont les héparanes sulfates (HS) et les chondroïtines sulfates (CS) sont les plus représentatifs. La synthèse de la chaîne est réalisée par des glycosyltransférases dans l’appareil de Golgi et commence par la formation d’un tétrasaccharide, composé d’un xylose, de deux galactoses et d’un acide glucuronique. Une étape décisive survient lors de l’ajout du cinquième sucre car le transfert d’un résidu GlcNAc par l’enzyme Extl3 entraîne l’élongation d’un HS alors que celui d’un résidu GalNAc par CsGalNAcT1/2 mène à la formation d’un CS. La régulation de cette étape de divergence reste méconnue. Il est supposé que la séquence en acides aminés de la protéine ou sa structure pourrait dicter l’ajout d’un HS ou d’un CS.
Afin d’explorer cette hypothèse, les chercheurs du groupe SAGAG ont établi une méthode pour générer des peptides portant le tétrasaccharide commun aux GAG, en utilisant les enzymes Xylt1, B4GalT7, B3GalT6 et GlcAT-1 produites de façon recombinante. Ils ont pu montrer que Extl3 avait une préférence pour les peptides dérivants des protéoglycanes à héparanes sulfates. Étonnamment, Extl3 convertit aussi dans une moindre mesure les peptides provenant des protéoglycanes à chondroïtines sulfates.
Cette nouvelle stratégie pour générer des peptides glycosylés natifs permettra d’explorer la spécificité des glycosyltransférases impliquées dans l’étape de divergence de la biosynthèse des GAG.
Chemo-enzymatic synthesis of tetrasaccharide linker peptides to study the divergent step in glycosaminoglycan biosynthesis. Bourgeais M, Fouladkar F, Weber M, Boeri-Erba E, Wild R. Glycobiology 2024 ; 34(5) : cwae016.
Contact : Rebekka Wild, chercheuse CNRS du Groupe Structure et Activité des Glycosaminoglycanes (IBS/SAGAG)