Polymorphismes du gène MTHFR

Une soixantaine de polymorphismes de MTHFR ont été identifiés (Martin et al., 2006). Cependant, il existe deux polymorphismes communs et bien décrits dans le gène MTHFR: C677T et A1298C (Figure18). Les répercussions fonctionnelles des autre polymorphismes ont été peu caractérisées ou demeurent inconnues (Leclerc et Rozen,

2007).

sur la figure 17 (ci-dessous) car leur effet reste ambigu (Leclerc et Rozen, 2007).

D'autres polymorphismes ont été rapportés à 1059 bp, 1289 bp, 1317 bp, et 1793 bp (

(Trembath et al., 1999; Rady et al., 2002).

Figure 18. Représentation schématique de 41 mutations du gène MTHFR et de 2 polymorphismes

particulièrement étudiés, .

identifiées que dans des familles de patients présentant un déficit important de MTHFR. La protéine MTHFR est représentée par un rectangle et les acides aminés mutés sont indiqués au-dessus, ainsi que entifiées à la position 1274. mentionné. Les 2 polymorphismes de MTHFR les plus étudiés sont aussi indiqués, en vert. La

» ) est muette et elle est représentée ici à titre indicatif car elle

III.3.1. Le polymorphisme C677T de la MTHFR

Kang et ses collaborateurs (1988) ont identifié un variant de l'enzyme MTHFR caractérisé

par une activité enzymatique réduite et une thermolabilité, qui a été nommé «MTHFR Thermolabile». Encore appelé variant thermolabile.

Fross et al., (1995) ont trouvé une mutation

faux-cytosine en position 677 du gène MTHFR est remplacé par la thymine, cette mutation commune (C677T), autosomique récessive, entraîne une substitution de l'alanine par la valine, les sujets homozygotes de cette mutation ont une activité spécifique réduite de la MTHFR avec une thermolabilité accrue de l'enzyme (Figure19).

Figure19. Comparaison de la structure sauvage (normale) et mutée de la MTHFR (polymorphisme

C677T).A) Alignement structurel des acides aminés normaux (Bleu) et mutés (Violet) de MTHFR. B)

Observation rapprochée de structure mutée A222V (Hélice de couleur bleue montre la structure normale/ l'hélice de couleur violet représente la structure mutée). Shahzad et al., (2013).

de façon non covalente au dimère et utilise NADPH (Shahzad et al., 2013). La mutation C677T chez l'homme (A222V) et chez E. coli (A177V) augmente le taux de dissociation du FAD (perte du FAD), entraînant des modifications structurelles de l'enzyme (Yamada et al.,

2001) , -unités et d'une sensibilité à la

dénaturation thermique (Igari et al., 2011).

La mutation C677T affecte un résidu dans le domaine catalytique de l'enzyme (Matthews,

2002; Guenther et al., 1999). Bien que plusieurs résidus d'acides aminés importants sur le

biochimiques utilisant l'enzyme E. coli (Trimmer et al., 2001; Lee et al., 2009), les détails concernant le mécanisme de réaction ne sont pas encore complètement compris. De plus, il mammifères (Igari et al., 2011).

Le SNP (single-nucleotide polymorphism) de ce gène réduit la thermostabilité de l'enzyme MTHFR en raison de la diminution de l'activité de l'enzyme à 37°C ou plus (Liew et Gupta ,

2015) par conséquent l'enzyme classique est instable. Des résultats ont montré que l'activité

dans MTHFR C677T homozygote a diminué de 50-60% à 37 ° C et de 65% à 46 °C par rapport au groupe témoin (Reitsma, 2007). In vitro, les individus avec le génotype (TT) ont présenté une activité enzymatique de MTHFR de 30% par rapport au type sauvage, tandis que ceux ayant le génotype hétérozygote (CT), ont été trouvés avec une activité enzymatique de 60% de la protéine MTHFR (Frosst et al., 1995).

La fréquence de l'allèle T varie considérablement en fonction de l'ethnie géographique des populations, les valeurs allant de moins de 10% chez les Africains (Botto et Yang, 2000) à environ 57% chez les Mexicains (Vilkaitis et al., 2003).

III.3.1.1. Le polymorphismeC677T de la MTHFR et l hyperhomocystéinémie

En effet, pour la reméthylation de Hcy en méthionine, l'enzyme MTHFR est responsable de la conversion du 5.10-méthyltétrahydrofolate en 5-méthyltétrahydrofolate, la forme circulante et physiologiquement active du folates et des donneurs de groupements méthyles primaire pour la reméthylation (Williams et Schalinske , 2007).

reméthylé en Méthionine et s'accumule al., 2016).

élevée de tHcy dans le plasma. L'effet sur la concentration de tHcy est le plus prononcé chez les sujets homozygotes (TT) présentant de faibles concentrations de folate (Brattstrom et al.

,1998) , ceci suggère que le statut en folate joue un rôle important dans la détermination de capacité du folate à maintenir l'enzyme MTHFR sous sa forme active (Jacques et Furlong

Choumenkovitch, 2005). Le folate peut stabiliser l'holoenzyme en augmentant l'affinité de

l'enzyme pour un cofacteur critique, la flavine adénine dinucléotide (FAD), qui transfère les équivalents réducteurs du NAD (P) H au méthylènetétrahydrofolate (Ueland et al., 2001 ;

Matthews, 2002 ; Guenther et al., 1999).

En outre, Stern et al., (2000) ont montré que le génotype (TT) est associé à une méthylation plus faible de l'ADN dans les leucocytes périphériques comparativement au génotype (CC), cela est due à la diminution de la biodisponibilité du 5-MTHF nécessaire à la biosynthèse de la S-adénosylméthionine. Ce qui pourrait avoir des effets métaboliques secondaires en plus de l'hyperhomocystéinémie.

III.3.2. Le polymorphisme A1298C de la MTHFR

Un second polymorphisme génétique du gène MTHFR, A1298C, résulte de la transition de , conduisant à la substitution du glutamate en alanine au codon 429 au niveau du domaine C-terminal régulateur de l'enzyme, cette mutation est également associé à une activité réduite de la MTHFR (in vitro), mais pas à la thermolabilité (Weisberg et al., 1998; van der Put et al., 1998). En effet, cette mutation se situe dans l'extrémité C-terminale de l'enzyme, le domaine de régulation de la S-adénosylméthionine, et peut entraîner une diminution de 40% de l'activité enzymatique du génotype variant (Weisberg et al., 2002).

Contrairement à la mutation C677T, la mutation A1298C, seule ne semble pas être associée à des concentrations plasmatique élevée de tHcy ou à des concentrations plasmatiques basse du folate (Jacques et Furlong Choumenkovitch , 2005).

Cependant, l'hétérozygotie combinée (la coexistence) pour ces deux polymorphismes, qui l'homocystéine plasmatique (Van der Pat et al., 1998) et un profil biochimique similaire à celui observé chez les homozygotes C677T présentant des taux élevés d'homocystéine et des taux basses de folate (Khaleghparast A et al., 2014). De plus, les individus avec les génotypes 677 CT et 1298 AC ont révélé une activité de 50 à 60% de la MTHFR de type sauvage (Weisberg et al., 1998; van der Put et al., 1998).

La mutation A1298C du gène MTHFR a été moins étudiée que celle de C677T, le mutant Similairement, la prévalence de prévalences allant de 10 à 23% chez les Indiens du Nord (Alam et al., 2008) à environ (36%) chez les Canadiens et Européens (Sun et al., 2005 ).