Le catabolisme des acides aminés - publié le 25/04/2013

Thèmes abordés

Catabolisme, acides aminés, catabolisme de la lysine, dégradation de la leucine, plantes, homme

Résumé du document

On connait mieux le catabolisme de la lysine chez les plantes que chez l'Homme alors qu'il semble jouer un rôle capital dans le fonctionnement du cerveau (Moulin et al, 2006 ).
Parmi les bactéries, les plantes et les champignons, certains utilisent la voie diaminopimélate (Mouin et al, 2006).

La Lysine 2-oxoglutarate reductase (LOR) -(LKR, CE 1.5.1.8) et la saccharopine déhydrogenase (SDH)(SDH, CE 1.5.1.9) sont une seule et même enzyme. La première activité a son pH optimum à 7 et l'autre à 8 (à 9 pour tang et al, 2001). LOR est Ca2+ dépendant. S-adénosylméthionine (SAM) n'a pas d'effet sur ces deux activités et donc ne fait que jouer un rôle dans la régulation de la biosynthèse de lysine. La S-2-aminoéthyl-L-cystéine (AEC) est un inhibiteur compétitif de la LOR avec un grand Km (peu d'inhibition) (GAZIOLA S. A. et al, 2000). Le catabolisme de la lysine est osmo-régulée par l'activité de la LKR et de la SDH (Moulin et al, 2006).

Extraits

[...] La conversion de glutamate dans la proline, un osmolyte fort se fait principalement par une augmentation de la contrainte induite dans l'activité de D-pyrroline-5-synthase carboxilate . La conversion du glutamate dans la molécule de signalisation γ-amino butyrique (GABA) est effectuée par un Ca2 + / calmoduline qui stimule la glutamate décarboxylase . La conversion du glutamate grâce à la molécule de signalisation qu'est l'oxyde nitrique produit par l'intermédiaire d'arginine . Le glutamate agit également comme un stimulateur des récepteurs de glutamate : CaM, la calmoduline. Les plantes possèdent également des homologues des récepteurs du glutamate animaux, qui, apparemment, régulent divers processus de développement et physiologiques. [...]

[...] Ainsi, les voies de dégradation peuvent être un mécanisme de détoxification important pour empêcher leur accumulation. La dégradation des trois chaînes d'acides aminés partage les mêmes enzymes pour les étapes initiales. Toutes les enzymes de dégradation d'Arabidopsis leucine ont été détectés dans les mitochondries, ce qui suggère un emplacement de la voie mitochondriale. A une étape avancée dans la dégradation, l'isoleucine et la valine n'ont pas été détectés dans cet organite. Par contre, ils ont été trouvés dans les peroxysomes. [...]

[...] Un, deux dimensions séparation des protéines mitochondriales obtenues à partir d'une culture de tissus d'Arabidopsis ( Dashner et al, 2001) Schéma des différentes inhibitions de la voie de biosynthèse de la leucine, valine, et isoleucine. Binder S. (2010) Conclusion On a pu constater que la raison pour laquelle la dégradation des acides aminés a été conservée au cours de l'évolution est qu'elle demeure nécessaire dans les périodes les plus dures à passer pour la plantes, que sont : la germination, la croissance et les divers stress connus par la plante. Bibliographie Binder S. [...]

[...] Le catabolisme de la lysine est osmo-régulée par l'activité de la LKR et de la SDH (Moulin et al, 2006). Chez les plantes, le point majeur de régulation de l'inhibition de la biosynthèse de la lysine se situe au niveau de la dihydrodipicolinate synthase (DHDPS, CE ce qui en fait la première enzyme spécifique à la voie de biosynthèse de la lysine . La DHDPS est plus sensible à l'inhibition par la lysine que l'aspartate kinase CE ) et il a été récemment montré que l'inhibition de la lysine chez le maïs par élimination de la DHDPS se fait par la substitution d'un seul acide aminé. [...]

[...] Le gène LKR / SDH est abondamment exprimé dans les tissus floraux et les graines en développement. L'analyse in situ de l'activité SDH montre que l'enzyme de maïs LKR / SDH est localisée dans les couches extérieures de l'albumen du grain en développement. Il y a peu d'activité détectable de la SDH dans l'embryon. Cette observation est surprenante car les opaque-2-zéine de stockage réglementés en protéines par des gènes exprimés spécifiquement dans la partie intérieure de l'endosperme. Par ailleurs, le faible niveau d'activité de la SDH dans l'embryon est également en contradiction avec les résultats d'autres études montrant que la surproduction d'embryons spécifique de la lysine dans les résultats de maïs en une accumulation importante de produits cataboliques de la lysine. [...]