Milliyetçilik Kavramının Anlam Yükü ve Ulus-Devletin Doğuşu…

1. Généralités

Les -N-acétyl-glu osa i idasesàso tàdesàe oe z esà uiài te ie e tàda sàl h d ol seàdesà sidusà

N-acétyl-D-glucosamine (GlcNAc) terminaux des N-acétyl-D-glucosaminides. Chez les organismes i a ts,à etteà lasseàd e z esàestàt sài po ta teà a àellesài te ie e tàda sàu àg a dà o eàdeà processus biologiques. Parmi les 113 familles de glycosidases répertoriées par le système de classification Carbohydrate Active Enzymes (http://www.cazy.org)74_{, les -N-acétyl-glucosaminidases}

ne sont classées que dans trois familles, GH3, GH20 et GH84. Le point commun de ces trois familles d e z esà eposeàsu àleu àst u tu eàetàleu à a is eàd a tio àse la le.70

2. Mécanisme catalytique des -N-acétyl-glucosaminidases

U à a is eàd a tio àassist àpa àle substrat est utilisé par les familles GH20 et GH84, dans lequel l o g eà duà g oupe e tà a ta ideà fo eà u à i te diai eà o azoli iu à pa à atta ueà u l ophileà (Schéma 96 .àL e z eàhu ai eàO-GlcNAcase75,ài pli u eà ota e tàda sàlaà aladieàd álzhei e à

74_{B. L. Cantarel, P. M. Coutinho, C. Rancurel, T. Bernard, V. Lombard, B. Henrissat, Nucleic Acids Res., 2009, 37, D233.} 75_{M. S. Macauley, K. A. Stubbs, D. J. Vocadlo, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 17202.}

96 est la représentante principale de la famille GH8476_{. Ces deux familles présentent une uniformité de}

leur site actif et elles agissent selon le même mécanisme catalytique malgré une séquence peptidique différente77.

Leà a is eà atal ti ueà deà laà fa illeà GH à i pli ueà pasà u eà assista eà a hi i ueà duà groupement acétamide, mais utilise un carboxylate du site actif comme nucléophile, comme dans le cas des glycosidases qui suivent un mécanisme avec rétention de configuration (voir Introduction générale) (Schéma 96.àLaàpa ti ula it àdesàhe osa i idasesàestà u ellesà eàso tàpasàsp ifi uesàduà motif hydrolysé, et par conséquent elles peuvent aussi bien hydrolyser des hexoses de configuration

gluco et galacto.

Schéma 96 : Mécanisme catalytique des -N-acétyl-hexosaminidases avec assistance anchimérique de l’a ta ide e et sa s assista e e 71

3. Rôle biologique de ces enzymes

Ces enzymes, très présentes chez de nombreux organismes vivants, interviennent dans un grand nombre de processus biologiques au sein des cellules. Chez les bactéries, les -N-acétyl- hexosaminidases ont un rôle important dans le recyclage de la paroi bactérienne. La -N-acétyl- hexosaminidase NagZ, qui appartient à la famille GH3, est présente chez les bactéries Gram. Elle est ota e tà àl o igi eàdeàl h d ol seàdesàliaiso sàgl osidi uesà- , àe t eàleà siduàGl Ná àetàl a ideà anhydro-N-acétylmuramique des produits issus de la dégradation des parois bactériennes78_{. Cette}

a tio àestà àl o igi eàdeàlaàli atio àd u àpeptideàa ideà , -anhydro-N-acétylmuramique qui induit laà fo atio à deà l á pC--lactamase et déclenche ainsi un mécanisme de résistance contre de

76_{S. A. Yuzwa, M. S. Macauley, J. E. Heinonen, X. Shan, R. J. Dennis, Y. He, G. E. Whitworth, K. A. Stubbs, E. J. McEachern, G. J. Davies, D. J.} Vocadlo, Nat Chem Biol, 2008, 4, 483.

77_{C. Martinez-Fleites, J. E. Korczynska, G. J. Davies, M. J. Cope, J. P. Turkenburg, E. J. Taylor, Carbohydrate Res., 2009, 344, 1753.} 78_{Q. Cheng, H. Li, K. Merdek, J. T. Park, J. Bacteriol., 2000, 182, 4836.}

97 nombreux antibiotique de type -la ta es.à L i hi itio à deà etteà e z eà està u eà st at gieà thérapeutique de choix pour que la bactérie redevienne sensible aux -lactames79,80_.

Chez les champignons, le ciblage des -N-acétyl-hexosaminidases fongiques permet le d eloppe e tàd a tifo gi ues81_{.àChezàlesà g tau ,àleà ha pàd a tion de ces enzymes est encore}

peu connu, mais les -N-acétyl-hexosaminidases végétales pourraient être responsables de la germination des graines82. Chez les animaux, les -N-acétyl-hexosaminidases animales sont notamment responsables de la fertilisation des mammifères83, ou du renouvellement de l e os ueletteàdeà hiti eàdesài se tes84_.

Chezà l ho e,à leà d fi ità deà esà e z esà e t ai eà deà s esà pathologies,à o eà laà aladieà dálzhei e .à Pa ià lesà -N-acétyl-hexosaminidases nucléocytoplasmiques se trouve OGA (O- Gl Ná ase à uiàestà àl o igi eàdeàlaà odifi atio àpost-traductionnelle des résidus sérine et thréonine de nombreuses protéines nucléocytoplasmiques, et ce phénomène est complémentaire de l h pe phospho latio à deà laà p ot i eà Tauà ueà l o à et ou eà da sà laà aladieà d álzhei e .à Ilà aà t à d o t à ueà eà ph o eà d h pe phospho latio à deà laà p ot i eà Tauà taità i e se e tà proportionnel à la formation de liaisons glycosidiques de type O-GlcNAcylation. La synthèse d ih i iteu sà puissa tsà età s le tifsà deà l e z eà OGáà pou aità t eà u eà solutio à th apeuti ueà deà choix pour le traitement difficile de cette patholgie85_.

Au sein des lysosomes sont retrouvés trois classes de -N-acétyl-hexosaminidases, HexA, HexB et HexS qui hydrolysent aussi bien les motifs GlcNAc et GalNAc des glycoconjugués86. Leur défaillance està àl o igi eàdeà aladiesàl soso alesà o eàlaà aladieàdeàSa dhoffàetàdeàTa -Sachs87_{.àL utilisatio à}

d i i osu esà o eà haperons moléculaires pourrait être une solution thérapeutique pour le traitement de ces pathologies. áfi àd alue àleàp o essusà iologi ueàdeà esàe z es,àdeà o eu à inhibiteurs de -N-acétyl-hexosaminidases ont été développés. 72

4. Les inhibiteurs des -N-acétyl-hexosaminidases

áujou d huià ilà està esse tielà deà d eloppe à desà i hi iteu sà puissa tsà età s le tifsà deà Nag),à OGáà ouà encore HexA et HexB, car ces enzymes sont impliquées dans de nombreuses pathologies. Il a été démontré que les meilleurs candidats e àta tà u i hi iteu sàdeà esàe z esà taie tàdesàa aloguesà du substrat naturel, ayant été modifiés au niveau du cycle et de la position pseudoanomérique88.

79_{K. A. Stubbs, M. Balcewich, B. L. Mark, D. J. Vocadlo, Journal of Biol. Chem. 2007, 282, 21382.} 80

M. D. Balcewich, K. A. Stubbs, Y. He, T. W. James, G. J. Davies, D. J. Vocadlo, B. L. Mark, Protein Sci., 2009, 18, 1541. 81_{M. Mamarabadi, D. F. Jensen, M. Lübeck, Mycol. Res., 2009, 113, 33.}

82_{A. Oikawa, E. Itoh, A. Ishihara, H. Iwamura, J. Plant. Physiol., 2003, 160, 991.} 83_{M. B. Tropak, D. Mahuran, FEBS Journal, 2007, 274, 4951.}

84_{Y. K. Kim, K. R. Kim, D. G. Kang, S. Y. Jang, Y. H. Kim, H. J. Cha, Glycobiology, 2009, 19, 301.} 85_{S. A. Yuzwa, D. J. Vocadlo, Curr. Alzheimer Res., 2009, 6, 451.}

86

H. Kresse, W. Fuchs, J. Glössl, D. Holtfrerich, W. Gilberg, Journal of Biol. Chem., 1981, 256, 12926. 87_{D. J. Mahuran, Biochim. Biophys. Acta, 1999, 1455, 105.}

98 Parmi ces inhibiteurs se trouvent quelques composés bicycliques comme la NAg-thiazoline, conçu par Knapp89,à uià està u à o à i hi iteu à d OGáà hu ai e,à a à ilà i eà pa faite e tà l i te diai eà o azoli iu àdeàlaàfa illeàGH .àDa sàleà utàdeàd eloppe àdesài hi iteu sàplusàs le tifsàd OGá,àleà leà thiazoli eà aà t à odifi à pa à l ajoutà deà ha esà aliphatiques de type butyle ou éthylamine (thiamet-G). Le dérivé de la NAg-thiazoline N-butyl présente une très bonne sélectivité vis-à-vis d OGá75_{, mais il a été démontré que son homologue thiamet-G augmentait de façon significative le}

i eauàd O-GlNacylation au sein des cellules76 _{(Schéma 97).}

D aut esà o pos sàp se te tàu àpote tielàd i hi itio àdeà esàe z es,à o eàleàPuGNá 90 _(O-(2-

acetamido-2-deoxy-D-glucopyranosylidene)amino-N-phenylcarbamate) qui possède un carbone anomérique hybridé sp2. Le manque de sélectivité de ce composé91 a poussé les recherches à développer des dérivés du PuGNAc en augmentant la taille de la chaîne carbonée du groupement acétamide par une chaîne butyle ou propyle, et ces nouveaux composés sont de bons inhibiteurs de Nag)àetàd OGA79 _{(Schéma 97).} 73

Desài i osu esà atu elsào tà gale e tà o t àu àpote tielàd i hi itio ài t essa tà is-à-vis des - N-acétyl-he osa i idases,à o eà laà agstati eà isol eà d u eà sou heà deà St epto es92_{, et la}

po ho i i eà issueà d u eà sou heà deà Pochonia suchlasporia93 _{(Schéma 97). Des inhibiteurs plus}

efficaces ont été développés par modification de la structure de ces deux produits naturels94_.

Plusieurs iminosucres synthétiques ont aussi montré des activités inhibitrices intéressantes, comme le dérivé 2-a ta ideàdeàl isofago i e95_{, ou encore le LABNAc, une pyrrolidine dont les dérivés N-}

alkylés présentent un intérêt thérapeutique dans le traitement des maladies de Sandhoff et de Tay- Sachs96 (Schéma 97). Des pipéridines polyhydroxylées ont été également développées, notamment par Stubbs97, qui modifia le groupement acétamide, ou par Mobashery98, qui en introduisant un

otifàsu àl h d o leàe àC ,àa permis l i hi itio às le ti eàde l e z eàNag)à Schéma 97).

75_{M. S. Macauley, K. A. Stubbs, D. J. Vocadlo, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 17202.}

76_{S. A. Yuzwa, M. S. Macauley, J. E. Heinonen, X. Shan, R. J. Dennis, Y. He, G. E. Whitworth, K. A. Stubbs, E. J. McEachern, G. J. Davies, D. J.} Vocadlo, Nat Chem Biol, 2008, 4, 483.

79_{K. A. Stubbs, M. Balcewich, B. L. Mark, D. J. Vocadlo, Journal of Biol. Chem. 2007, 282, 21382.} 89

S. Knapp, D. Vocadlo, Z. Gao, B. Kirk, J. Lou, S. G. Withers, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6804. 90_{D. Beer, J. -L. Maloisel, D. M. Rast, A. Vasella, HeIv. Chim. Acta, 1990, 73, 1918.}

91_{D. L. Dong, G. W. Hart, Journal of Biol. Chem., 1994, 269, 19321.} 92

K. Tatsuta, S. Miura, S. Ohta, H. Gunji, Tetrahedron Lett., 1995, 36, 1085.

93_{H. Usuki, M. Toyo-oka, H. Kanzaki, T. Okuda, T. Nitoda, Bioorg. Med. Chem., 2009, 17, 7248.} 94_{L. Belding, S. R. Chemler, T. Dudding, J. Org. Chem., 2013, 78, 10288.}

95_{S. Knapp, C. Yang, S. Pabbaraja, B. Rempel, S. Reid, S. G. Withers, J. Org. Chem., 2005, 70, 7715.}

96_{J. S. S. Rountree, T. D. Butters, M. R. Wormald, S. D. Boomkamp, R. A. Dwek, N. Asano, K. Ikeda, E. L. Evinson, R. J. Nash, G. W. J. Fleet,} ChemMedChem, 2009, 4, 378.

97

K. A. Stubbs, J. -P. Bacik, G. E. Perley-Robertson, G. E. Whitworth, T. M. Gloster, D. J. Vocadlo, B. L. Mark, ChemBioChem, 2013, 14, 1973. 98_{T. Yamaguchi, B. Blázquez, D. Hesek, M. Lee, L. I. Llarrull, B. Boggess, A. G. Oliver, J. F. Fisher, S. Mobashery, ACS Med. Chem. Lett., 2012,} 3, 238.

99

Schéma 97 : St u tu es d’i hi iteu s de -N-acétyl-hexosaminidases