10-Catabolisme d`amino-acides et protéines [Mode de
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Catabolisme des α-aminoacides et des protéines Généralités Les protéines sont des polypeptides formés par des enchaînements d’aminoacides Formule générale des α-aminoacides NH2-CH-COOH R Chaîne latérale Les aminoacides occupent une position centrale dans le métabolisme des composés azotés Principales réactions de dégradation des aminoacides? 1 Dégradation des aminoacides : Élimination de l’azote : Principe • La dégradation des aminoacides s’effectue dans la mitochondrie. • Par transamination, l’azote de n’importe quel aminoacide est transféré sur le glutamate de façon réversible. • Le glutamate libère l’ammoniaque par une réaction d’oxydation • Il existe une transaminase pour la majorité des aminoacides (1). • Dans la cas contraire, une réaction transforme la chaîne latérale de l’aminoacide pour en former un autre pour lequel il existe une transaminase • (1) La transamination appartient donc aussi bien au catabolisme qu’à l’anabolisme Dégradation des aminoacides Élimination de l’azote des aminoacides Réaction de transamination COO CHNH2 R COO CO CH2 CH2 COO αKG PLP COO CO R COO CHNH2 CH2 CH2 COO Glu Echange entre une fonction amine d’un aminoacide et la fonction cétone de l’α α-cétoglutarate Enzyme: aminotransférases (transaminases) dans le cytosol Coenzyme activateur: Pyridoxal Phosphate (PLP) Réaction réversible 2 Catabolisme des aminoacides Structure du pyridoxal phosphate PLP H NH2 H C H HO CH2 OP O C CH2 OP HO N N CH3 Pyridoxal phosphate (PLP) CH3 Coenzyme associé à de nombreuses enzymes agissant sur des composés azotés -transaminases -isomérase -décarboxylase … Pyridoxamine phosphate (PMP) Mécanisme Réaction de ping – pong: COO CHNH2 R COO CO R PLP Glu PMP α KG 1 - fixation du substrat 1 au site actif de l’enzyme, formation du produit qui se détaché du site actif 2 - fixation du substrat 2 au site actif de l’enzyme Dégradation des aminoacides Désamination oxydative Elimination de l’azote du glutamate H2 N CH COO - NAD+ CH2 CH2 COOH H2 O NADH O C COO CH2 CH2 COOH NH4 + Transformation du glutamate formé par dégradation des protéines, ou de la transamination des AA, en α-cétoglutarate et NH4+ Oxydation couplée à une hydrolyse Enzyme: Déshydrogénase (Glutamate déshydrogénase) 3 Dégradation des aminoacides Devenir de l’ammoniaque Mise en réserve sous forme de glutamine NH4 + H2 N CH COOH H2 N CH2 CH2 C O ATP ADP + P OH CH COOH CH2 CH2 C O NH2 Glutamine synthétase Réaction couplée d’hydrolyse (ATP) et de condensation de NH4+ sur le glutamate (double transfert) Elimination par le cycle de l’urée Dégradation du squelette carboné des aminoacides Généralement, élimination de l’azote par transamination et décarboxylation oxydative de l’α α-cétoacide formé: - Les α-cétoacides formés sont des intermédiaires du cycle de Krebs: pyruvate, α-cétoglutarate, OAA… Exemple (LipSS, TPP, FAD) αKG COOH CHNH2 NAD+ Glu (PLP) CH3 NADH COOH CO CH3 COSCoA CH3 HSCoA CO2 Transaminase Déshydrogénase 4 Dégradation des aminoacides et formation des intermédiaires du catabolisme énergétique 5
