Une étude, dont les résultats intitulés «RNA-dependent sterol aspartylation in fungi» ont été publiés dans la revue PNAS, révèle une nouvelle voie de modification de l’ergostérol par ajout d’acide aminé chez les champignons supérieurs. Cette modification, qui est ARN-dépendante, permet la synthèse d’ergostéryl-aspartate, un type de stérol conjugué inconnu jusqu’alors.

Relevons tout d'abord que les champignons, qui «représentent une famille d’organismes eucaryotes très variée», produisent, «pour répondre aux contraintes imposées par leur environnement, favoriser la compétition ou la coopération avec d’autres organismes ou réguler certains processus cellulaires», une «immense variété de composés (parfois d’intérêt médical ou biotechnologique ) grâce à des systèmes enzymatiques uniques».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée a «découvert que les champignons 'supérieurs' possèdent une voie métabolique de synthèse d’un composé inconnu jusqu’alors et sans équivalent chez d’autres organismes, l’ergostéryl-3ß-O-L-aspartate (Erg-Asp)». Erg-Asp est «une forme modifiée de l’ergostérol (Erg), un constituant lipidique majeur et essentiel des membranes cellulaires chez les champignons, équivalent du cholestérol, auquel est ajouté un acide aminé, l’acide aspartique (Asp)».

Concrètement, cette étude «montre que la synthèse de l’Erg-Asp est effectuée par un nouveau type d’enzyme, l’ergostéryl-3ß-O-L-aspartate synthase (ErdS), tandis que sa dégradation (le retrait de l’Asp) est catalysé par une Erg-Asp hydrolase, ErdH». Cette découverte «trouve son origine dans le fait qu’ErdS est apparentée à des enzymes de bactéries, les MprF, connues pour modifier les glycérolipides des membranes bactériennes par l’ajout d’acides aminés (aa) tels que la lysine (Lys)». En fait, «les MprF n’utilisent pas les aa directement, mais seulement lorsqu’ils sont attachés à un ARN de transfert (ARNt) sous la forme d’aminoacyl-ARNt», dénommé aussi aa-ARNt, de sorte qu'elles transfèrent «l’aa porté par l’ARNt sur un ou plusieurs glycérolipides».

Les aa-ARNt sont les «briques de construction universelles qu’utilise le ribosome, chez tous les êtres vivants, pour synthétiser les protéines»). Le processus en question «nécessite 20 aa différents, et donc 20 aa-ARNt utilisables, produits par des enzymes spécialisées, les aminoacyl-ARNt synthétases»: «par exemple, la lysyl-ARNt synthétase produit le Lys-ARNt^Lys à partir de Lys et de l’ARNt^Lys qui lui correspond avant qu’il ne soit détourné de la synthèse des protéines et utilisé par les MprF pour modifier les GLs».

Chez les champignons, ErdS est bi-fonctionnelle, car «elle est à la fois une aspartyl-ARNt synthétase produisant de l’Asp-ARNt^Asp à partir d’Asp et d’^ARNtAsp mais aussi une Asp-ARNt transférase qui détache l’Asp de son ARNt, et le transfère sur l’Erg, pour produire l’Erg-Asp». Alors que l'Erg-Asp «est produit par de très nombreux champignons, notamment pathogènes», il est passé inaperçu. Cependant, si «sa fonction demeure encore inconnue», sa conservation chez un grand nombre de champignons laisse penser «qu’il pourrait être important dans leur physiologie».

Comme l'Erg «est la cible principale des antifongiques utilisés actuellement en milieu hospitalier», le rôle de ce nouveau type de modification de l’Erg «devra être exploré, afin d’établir s’il contribue à la résistance aux antifongiques des champignons, à leur pathogénie ou à leur virulence, comme les GLs le font chez les bactéries».