L'action de l'enzyme de restriction EcoRI

modélisée

L'étude de l'action de EcoRI, HindIII et PstI à l'aide du logiciel Anagène a permis d'établir que les enzymes de restriction sont des endonucléases qui catalysent une réaction conduisant à la coupure de la molécule d'ADN, au niveau d'une courte séquence qui diffère pour chacune d'entre-elles. La manipulation de modèles moléculaires (concernant ici EcoRI) permet de préciser le mode d'action de ces enzymes.
Des modèles moléculaires à utiliser
Le fichier 1ERI permet d'étudier le complexe EcoRI-ADN. L'enzyme comprend 2 sous-unités identiques (276 ac.aminés chacune). Les 2 chaînes interviennent pour positionner le site de restriction (courte séquence de l'ADN ) dans le site actif de l'enzyme.
La configuration dimérique est donc indispensable pour qu'un complexe enyme-substrat énergétiquement favorable au déroulement de la réaction d'hydrolyse puisse se former. Cependant, chaque chaîne possède son site nucléasique, l'une étant responsable de la coupure au niveau d'un brin del'ADN, l'autre assurant la coupure décalée au niveau du brin complémentaire.
Les modèles 1CKQ et 1QPS montrent une sous-unité de EcoRI associée à "son" brin d'ADN, l'un, avant l'hydrolyse, l'autre, après la coupure. La séquence nucléotidique reconnue par l'enzyme appparaît en rouge, la sphère violette sur l'image de droite est le cation Mn2+ qui remplace Mg2+, cofacteur nécessaire à l'action de EcoRI.
Le bilan de l'action de EcoRI
Il est possible, à partir du modèle 1ERI, de faire apparaître les fragments de restriction avec les extémités débordantes, cohésives: voir images. La réaction d'hydrolyse de la liaison phosphodiester catalysée par EcoRI peut également être schématisée.