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Hydrogen-bonding interactions in T-2 toxin studied using solution and solid-state NMR

Chaudhary, P., Shank, R.A., Goettel, J.T., Foroud, N.A., Hazendonk, P., et Eudes, F. (2011). « Hydrogen-bonding interactions in T-2 toxin studied using solution and solid-state NMR. », Toxins, 3(10), p. 1310-1331. doi : 10.3390/toxins3101310  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’étude de la structure de la toxine T-2 à l’état solide se limite à des analyses cristallographiques sous rayons X, dont la résolution est insuffisante pour obtenir une preuve directe des interactions de type liaison hydrogène. De plus, l’étude de sa structure en solution n’a, jusqu’à présent, permis d’obtenir que peu de données sur son comportement ayant trait aux liaisons de type hydrogène, malgré les nombreuses études de résonance magnétique nucléaire (RMN) réalisées. Les interactions de type liaison hydrogène jouent souvent un rôle important dans l’activité biologique. Afin d’étudier ces interactions, on a comparé les structures de la toxine T-2 en solution et à l’état solide au moyen de la spectroscopie de RMN. On a déterminé que les structures en solution et à l’état solide sont nettement différentes, différences mises en évidence par leurs déplacements chimiques du carbone. Ces observations sont aussi corroborées par des paramètres spectraux des protons en solution et le comportement d’échange. Le lent processus d’échange chimique et la dynamique de relaxation croisée avec l’eau observés entre l’hydrogène du groupe hydroxyle sur le carbone 3 et l’eau viennent appuyer l’hypothèse de l’existence d’une liaison hydrogène préférentielle sur le côté de la molécule opposé au noyau époxydique, qui est connu pour être essentiel pour la toxicité de la trichothécène. Ceci implique que ces liaisons hydrogène pourraient jouer un rôle important dans la fonction biologique de la toxine T-2 et dans une possible interaction entre les toxines de la classe des trichothécènes et le ribosome. Ces résultats illustrent clairement l’importance de l’utilisation de la RMN à l’état solide pour l’étude de composés biologiques et amènent à penser qu’une étude plus détaillée de toute cette classe de toxines, à savoir les trichothécènes, devrait être réalisée en suivant cette méthodologie.

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