Acetylcholinesterase from snake venoms

L'acetylcholinesterase (AChE) joue un role cle dans la transmission cholinergique. Par exemple, a la jonction neuromusculaire des vertebres, elle permet un controle temporel precis de la contraction musculaire. Sa presence dans des tissus depourvus de fonctions cholinergiques est egalement bien connue et pose la question de son role dans ces tissus. L'AChE a ete clairement identifiee dans le venin des serpents de la famille des Elapides, a l'exception des mambas. La caracterisation biochimique des AChEs de plusieurs serpents et du gene de l'une d'entre elles a permis de mettre en evidence un nouvel exon alternatif S codant pour un peptide C-terminal hydrophile de 15 acides amines. Les huit derniers residus de ce peptide C-terminal sont clives avant la secretion de l'enzyme mature. La presence de cette extremite C-terminale permet d'expliquer que l'AChE de venin forme des monomeres hydrophiles sedimentant a 4,5 S. Dans le muscle et le foie de Bungare, on trouve des formes moleculaires d'AChE constituees de sous-unites de type T, comme chez les autres vertebres. Les AChEs de venins de serpents presentent des sensibilites variables pour les inhibiteurs specifiques du site peripherique, notamment pour les toxines de Mambas, les fasciculines. En effet, alors que l'AChE d'Ophiophagus est aussi sensible a cette toxine que l'AChE de Torpille avec une IC 50 de 10 -10 M, l'AChE de Naja et d'Heamacatus y est pratiquement insensible jusqu'a la concentration de 10 -6 M. L'AChE de Bungarus est intermediaire avec une IC 50 de 10 -8 M. Le clonage de l'ADNc codant pour l'AChE de Bungare a permis de mettre en evidence deux differences au niveau d'acides amines de la region du site peripherique. D'une part, a la place d'une tyrosine en position 70 chez la Torpille ou les mammiferes on trouve une methionine chez le Bungare. D'autre part, on trouve un residu acide a la position 285 chez la Torpille et les mammiferes, et une lysine chez le Bungare. La mutagenese dirigee et la production d'AChE recombinante modifiee ont permis de montrer que ces deux modifications etaient responsables de la sensibilite reduite de l'AChE de Bungare au propidium et a la fasciculine. La presence d'un exon alternatif, utilise pour produire des monomeres solubles d'AChE dans le venin, pose plusieurs questions interessantes sur le plan evolutif. Cet exon existe-t-il chez les serpents dont le venin est depourvu d'AChE comme les Mambas? Cet exon existerait-il par ailleurs, utilise dans d'autres contextes? En outre, les AChEs de venins de serpents constituent un systeme exceptionnel pour l'analyse des mecanismes d'inhibitions par les ligands du site peripherique en raison de leur gamme de sensibilite etendue.