نبذة مختصرة : Chondroitin sulfate (CS), from the Greek word ‘chondros’ (cartilage), is a complex sugar chain found on the cell surface and in the extracellular space. It is crucial in various processes, including tissue repair, brain development, and tumor formation. However, how CS chains are synthesized in our cells remains a mystery. Our expression tests and computational studies uncovered how the four human enzymes form specific heterodimers. We demonstrate that these four pairs of enzymes can be purified in a functional form. We applied cryo-electron microscopy to see the architecture of one of these enzyme pairs at near-atomic resolution, identifying key amino acids for CS chain elongation. Mutational analysis of purified enzymes and in-cellulo complementation assays revealed that only one enzyme within the pair is catalytically active, while the other helps to stabilize the complex. Our mechanistic insights might enable the development of new treatments for diseases like arthritis and cancer. ; Le sulfate de chondroïtine (CS), du grec ‘chondros’ (cartilage), est un polysaccharide complexe que présent à la surface des cellules et dans l'espace extracellulaire crucial dans divers processus, notamment le développement du cerveau et la tumorigenèse. Sa synthèse au niveau cellulaire reste cependant méconnue. Nous avons exprimé les quatre protéines humaines et modélisé leur structure afin d’identifier comment elles forment des hétérodimères spécifiques. La cryo-microscopie électronique nous a permis d’observer l'architecture de l'une de ces paires d'enzymes à une résolution quasi atomique, en identifiant les acides aminés clés dans l'élongation de la chaîne de CS. L'analyse de différents mutants et des essais de complémentation in-cellulo ont révélé qu'un seul composant du complexe est enzymatiquement actif, tandis que l'autre contribue à sa stabilité. Nos connaissances mécanistiques pourraient permettre le développement de nouveaux traitements pour l'arthrite et le cancer.
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