Inosine

Définition

L'inosine est un nucléoside purique naturel qui intervient couramment dans les ARN de transfert chez l'Homme. La molécule est constituée d'hypoxanthine reliée à un cycle ribofuranose via une liaison glycosidique. C'est un produit de dégradation de l'adénosine. Ailleurs dans la nature, l'inosine se trouve dans la viande rouge, le porc et la volaille.

L'appariement de base d'inosine :

appariement de base d'inosine : (A) Inosine modifié ARNt Ala avec les paires de bases anticodon IGC avec ses codons synonymes GCA, GCC et GCU; (B) Liaison hydrogène de l'inosine avec l'adénosine, la cytosine et l'uracile. L'inosine, un nucléoside, est convertie en hypoxanthine, une base purique, par élimination du sucre ribose sous forme de ribose 1-phosphate.

Explications

L'inosine est exploitée comme outil pour comprendre et traiter les troubles du système nerveux central.

L'inosine, qui a d'abord été considérée comme un métabolite inerte de l'adénosine, est utilisée comme complément nutritionnel pour améliorer la fonction musculaire chez les coureurs d'endurance entraînés

Depuis les années 1970, lorsque l'ATP a été identifié comme co-transmetteur dans les nerfs sympathiques et parasympathiques, lui et son métabolite actif, l'adénosine, ont été considérés comme des molécules de signalisation pertinentes dans les processus biologiques et pathologiques du système nerveux central (SNC). Pendant ce temps, l'inosine, un nucléoside purique naturel formé par la dégradation de l'adénosine, était considérée comme un métabolite inerte de l'adénosine et restait un acteur négligé sur la scène de la signalisation purinergique dans le SNC.

Cependant, ce scénario a commencé à changer dans les années 1980. Au cours des quatre dernières décennies, un groupe de preuves a soutenu l'importance des effets médiés par l'inosine dans le SNC. En outre, l'inosine a été identifiée comme un déclencheur naturel des récepteurs de l'adénosine. Cette preuve a mis en lumière le potentiel thérapeutique de l'inosine sur les processus pathologiques impliqués dans les troubles neurologiques et psychiatriques.

⭐ L'inosine (I) est une adénosine modifiée (A) dans l'ARN. Chez Metazoa, I est généré par désamination hydrolytique de A, catalysée par l'ARN agissant sur l'adénosine désaminase (ADAR) dans un processus appelé édition d'ARN A-to-I.

Désoxyinosine

L'inosine ou désoxyinosine formée par désamination est un substrat de la purine nucléoside phosphorylase, formant de l'hypoxanthine par perte du sucre, et l'hypoxanthine ainsi formée peut être convertie en inosine monophosphate (IMP) par l'action de l'hypoxanthine phosphoribosyltransférase.

Inosine dans l'ARNt et l'ARNr

L'inosine peut être trouvée dans trois positions différentes dans les ARNt. La position 34 est la première position nucléotidique de la boucle anticodon, et l'inosine se trouve à cette position chez les eucaryotes et les procaryotes. On pensait que l'inosine se trouverait dans tous les ARNt avec A codé en position 34 (ARNt ANN) chez les eucaryotes.

Cependant, seuls 8 des 16 ARNt ANN se sont avérés contenir de l'inosine à cette position au-dessus de la limite de détection dans une lignée cellulaire humaine. Cela inclut les ARNt avec les anticodons AGC, ACG, AAT, AAG, AGG, AGA, AGT et AAC.

Chez les eucaryotes, l'hétérodimère de l'adénosine désaminase agissant sur l'ARNt 2 (ADAT2) et l'ADAT3 est responsable de la génération d'inosine à cette position.

Chez les procaryotes, l'inosine n'a été trouvée que dans l'ARNtArg (ACG), et la conversion de l'adénosine en inosine est réalisée par l'homodimère de l'ARNt adénosine désaminase A (TadA). L'inosine se trouve également en position 37 dans l'ARNtAla de levure (AGC). On pense qu'ADAT1 effectue la conversion à cette position. Cependant, l'inosine n'est pas le produit final de la modification à cette position.

L'inosine à cette position est ensuite modifiée par l'ARNt méthyltransférase 5 (Trm5) pour générer la 1-méthylinosine. De même, la 1-méthylinosine se trouve également en position 57 dans tous les ARNt à l'exception de l'ARNtHis chez les procaryotes. Cependant, il semble que la méthylation intervienne avant la désamination pour ce site. La fonction biologique de ces modifications d'inosine dans les ARNt n'est pas entièrement comprise.

On en sait plus sur l'inosine en position 34 en raison de son emplacement dans la boucle anticodon. L'inosine à cette position permet la reconnaissance de plusieurs codons par appariement oscillant, tandis que l'adénosine à cette position ne peut s'apparier qu'avec l'uridine. Cependant, d'autres études suggèrent que la première position d'anticodon a un effet compliqué sur la reconnaissance des codons, et l'inosine à cette position limite en fait le nombre de codons qui peuvent être reconnus.

Les rapports d'inosine dans l'ARNr sont rares. La 2′-O-méthylinosine a été trouvée dans l'ARNr de Crithidia fasciculata. Récemment, l'inosine a été détectée à la fois dans l'ARNm et l'ARNr dans les mitochondries de Diplonema papillatum grâce à une analyse comparative des données du transcriptome et du génome. Les différences A à G entre les séquences du génome et du transcriptome ont été testées biochimiquement pour confirmer que ces différences proviennent de la désamination A à I.

Les fonctions biologiques et les enzymes générant l'inosine dans l'ARNr ne sont pas claires, mais il a été suggéré que la modification pourrait déstabiliser la structure secondaire et tertiaire de l'ARNr en modifiant les modèles d'appariement de bases.

⭐ La modification de l'inosine oscillante joue un rôle central dans la traduction en permettant à un seul ARNt de décoder plusieurs codons synonymes. Chez les eucaryotes, la formation d'inosine oscillante est catalysée par un complexe adénosine désaminase hétérodimérique composé des sous-unités ADAT2 et ADAT3. Notamment, des variantes pathogènes de la sous-unité ADAT3 ont été identifiées comme la cause de la déficience intellectuelle autosomique récessive dans la population humaine en ayant un impact sur les niveaux d'inosine oscillants.

En rapport avec "inosine"

• adénosine

  

  L'adénosine est un nucléoside formé par la liaison de l'adénine à un anneau de ribose (ribofuranose) par une liaison bêta-N9 glycosidique.

• guanosine

  

  La guanosine est un nucléoside obtenu en liant la base guanine azotée à un cycle ribose (ribofuranose) par l'intermédiaire d'une liaison glycosidique bêta-N9.

• hypoxanthine

  

  Une hypoxanthine (6-hydroxypurine) est la base purique de certains ARNt, formée par désamination de l'adénine par une adénase.

• uridine

  

  L'uridine est la forme principale des nucléosides pyrimidiques absorbée par le cerveau.