New insights into the recognition of the substrates of cyclodipeptide synthases

Vers une meilleure compréhension de la reconnaissance des substrats naturels et non-naturels des synthases de cyclodipeptides Les cyclodipeptides constituent, avec leurs dérivés plus complexes les dicétopiperazines (DKP), une importante famille de produits naturels, synthétisés essentiellement par des micro-organismes. Une approche intéressante pour synthétiser une grande diversité de DKP consiste à étudier et manipuler les voies de biosynthèse de ces molécules. Les synthases de cyclodipeptides (CDPS) constituent une famille d’enzymes dédiés à la production de cyclodipeptides, qui ont la particularité d’utiliser les ARNt aminoacylés (AA-ARNt) comme substrats. Afin d’exploiter complètement le potentiel de ces enzymes, il est nécessaire de mieux comprendre leur spécificité, notamment vis-à-vis de substrats non naturels. Dans cette thèse, nous avons tout d’abord démontré que les CDPS sont capables d’incorporer des acides aminés non naturels, en utilisant la promiscuité des aminoacyl-ARNt synthétases (AARS) d’Escherichia coli. Puis nous avons amélioré notre compréhension de la reconnaissance de la partie ARNt des susbtrats par les CDPS. En utilisant les flexizymes, des ribozymes à activité AARS, nous avons généré des analogues d’AA-ARNt avec des parties ARNt tronquées. Nous avons pu montrer que des « mini AA-ARNt » reproduisant les 7 paires de bases du bras accepteur des ARNt sont d’aussi bons substrats que les AA-ARNt complets, ce qui suggère que les CDPS interagissent principalement avec les bras accepteurs de leurs substrats ARNt.