Résumé selectionné

La méthionine, acide aminé essentiel, provient de l'alimentation et de la synthèse endogène. La principale voie de synthèse de la méthionine est la re-méthylation de l'homocystéine en méthionine grâce à la méthionine synthase en utilisant la cobalamine comme co-facteur. Les cellules cancéreuses sont dépendantes de la méthionine car elles ne peuvent croître en présence d'homocystéine. Nous avons étudié l'influence de l'homocystéine et de la cobalamine sur l'expression et l'activité de la méthionine synthase dans des conditions de méthionine dépendance.

Cette étude a été réalisée sur la lignée cellulaire Caco-2-TC7. Pour éviter tout risque de toxicité de l'homocystéine nous avons utilisé l'homocystine (dimère d'homocystéine) qui est métabolisable en homocystéine par la cellule. L'activité de la méthionine synthase et la quantification du taux d'ARNm par RT-PCR en temps réel ont été réalisées sur les cellules cultivées en présence de méthionine et de cobalamine (Met+ Cbl+), uniquement de méthionine (Met+), d'homocystéine et de cobalamine (Hcy+ Cbl+).

L'activité spécifique de la méthionine synthase est plus élevée dans les cellules cultivées en milieu Met+ Cbl+ que dans celles cultivées en milieu Met+ (1,5 ± 0,04 versus 0,05 ± 0,01 nmol/h/mg de protéines ; p < 0,001). Leurs taux d'ARNm sont comparables dans ces deux conditions de culture. Le remplacement de la méthionine par l'homocystéine augmente de 1,5 fois l'activité enzymatique, suggérant un effet de l'homocystéine sur l'expression de la méthionine synthase. Le taux d'ARNm dans les cellules cultivées dans le milieu Hcy+ Cbl+ (2,82 ± 0,49 AU) est, respectivement, 2,8 et 2,3 fois plus élevé que dans les cellules cultivées dans les milieux Met+ Cbl+ (1,00 ± 0,13 AU) et Met+ (1,20 ± 0,20 AU ; p < 0,001).

L'expression de la méthionine synthase est augmentée par un mécanisme post-transcriptionnel en présence de cobalamine. En effet, l'ajout de cobalamine dans le milieu contenant de la méthionine augmente l'activité mais pas le taux d'ARNm. Dans des conditions de méthionine dépendance, l'homocystéine augmente le taux d'ARNm de la méthionine synthase dans des proportions comparables à l'augmentation d'activité. Des résultats similaires ont été très récemment décrits dans les levures.

L'expression de la méthionine synthase de cellules Caco-2 est soumise à une double régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle dépendante, respectivement, de l'homocystéine et de la cobalamine.