D1-UE3-Gonthier-Métabolisme_des_acides_aminés(2)-2015-word

UE 3 – Biochimie clinique, Nutrition, Métabolisme
Gonthier
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Date : 13/10/2015 Plage horaire : 08h30-09h30
Promo : DCEM1 Enseignant : Dr M-P. Gonthier
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Ronéistes :
Simon GUEZELLO
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Métabolisme des acides aminés et de l’azote
(Fin du cours)
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Métabolisme des acides aminés et de l’azote
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I.Introduction
1.Généralités
2.Structure des acides aminés
3.classifications des acides aminés
4.Besoins en AA indispensables chez l'Homme (en mg/kg/j)
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II.Digestion des protéines alimentaires
1.Digestion intraluminale
2.Absorption entérocytaire des AA.
3.Maladies congénitales dues aux systèmes de transport
4.Métabolisme entérocytaire
5.Les différents types de catabolisme des protéines
6.La dégradation lysosomiale des protéines
7.Dégradation des protéines cellulaires par le système ubiquitine-
protéasome (dans le cytoplasme)
8.Transport des aa (via le sang)
9.Métabolisme hépatique
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III.Catabolisme des acides aminés
1.Catabolisme du squelette carboné : plusieurs devenirs en fonction
des situations physiologiques
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2.Catabolisme de la fonction amine NH₂
3.Devenir de la chaîne carbonée de l’acide aminé ?
4.Bilan du devenir catabolique des acides aminés
5.Enzymes clés du métabolisme des acides aminés
6.Echange inter-organes en situation de jeûne (couple alanine/
glucose)
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IV.Biosynthèse des acides aminés et dérivés
1.Biosynthèse des acides aminés non essentiels
2.Biosynthèse des dérivés d’acides aminés
3.Biosynthèse de la créatinine à partir de glycine et arginine
4.Biosynthèse du glutathion par condensation du glutamate,
cystéine et glycine (début ronéo)
5.Conversion des acides aminés en amines biologiques par
décarboxylation – synthèse de NO
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V. Pathologies associées au métabolisme des acides aminés et de
l’azote
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VI.Exploration du métabolisme azoté
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4. Biosynthèse du glutathion par condensation du glutamate,
cystéine et glycine
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La présence du groupement thiol dans le glutathion (tripeptide Glu-Cys-Gly) va permettre de
céder ses protons à des cibles oxydées (lipides membranaires, protéines intracellulaires…) :
c’est un puissant agent anti-oxydant, il intervient au même titre que les défenses anti-
oxydantes d’origine enzymatique (glutathion peroxydase, catalase, superoxyde dismutase). Le
glutathion est oxydé par la glutathion peroxydase.
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En cas d’anémie hémolytique, quand le GR n’a plus assez de NADPH,H+, le glutathion est
utilisé en tant que donneur de protons.
Ceci montre que les AA n’ont pas uniquement un rôle énergétique ou un rôle protéinogène, ils
participent ici à la lutte contre le stress oxydatif (car glutathion = fusion de 3 AA).
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5. Conversion des acides aminés en amines biologiques par
décarboxylation – synthèse de NO
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Certains AA peuvent être convertis en amines qui sont dits biologiques, avec notamment des
phénomènes de décarboxylation. C’est par exemple le cas de la molécule de NO (monoxyde
d’azote), puissant agent vasodilatateur.
Quelques AA clés :
-Histidine —> Histamine : réactions d’hypersensibilité, puissant vasodilatateur
-Tyrosine —> Neurotransmetteurs de la famille des catécholamines (en particulier la
dopamine, noradrénaline et adrénaline)
Dans le cadre de la maladie de Parkinson (associée à déficit en dopamine), on peut
proposer de la L-DOPA, fabriquée à partir de la tyrosine par chimie de synthèse, et
qui va ensuite donner de la dopamine après la prise du médicament chez les
Parkinsoniens. La surproduction de dopamine est quant à elle associée aux crises de
schizophrénie, et on va alors chercher à ralentir la transformation de tyrosine en
dopamine
-Glutamate —> GABA (acide gamma amino butyrique) : puissant inhibiteur de la
neurotransmission
Carence en GABA —> crises d’épilepsie
-Tryptophane —> Sérotonine : puissant vasoconstricteur
-Arginine —> NO (monoxyde d’azote) : puissant vasodilatateur produit +++ au niveau
endothélial. La production de NO est assurée au niveau endothélial par une ENOS
(NO Synthase Endothéliale), et dans les autres types cellulaires une INOS (NO
Synthase Inductible, même fonction que la ENOS). S’oppose aux effets de
l’endothéline (neuropeptide sécrété par l’endothélium vasculaire, avec effet
vasoconstricteur)
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On constate là encore que les AA n’ont pas uniquement un rôle énergétique ou protéinogène,
ils entrent également dans la composition de nombreuses molécules qui vont assurer diverses
fonctions biologiques.
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VII.Pathologies associées au métabolisme des acides aminés et
de l’azote
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Principalement maladies héréditaires liées à un déficit enzymatique :
- Déficit fonctionnel ou énergétique
- Accumulation de produits toxiques
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Ces maladies peuvent affecter :
- Le catabolisme
- La synthèse, anabolisme
- La disponibilité des cofacteurs
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Anomalies du catabolisme :
-Phénylcétonurie : déficit en phénylalanine hydroxylase
Or la phénylalanine hydroxylase génère de la tyrosine en hydroxylant la phénylalanine
—> Accumulation de phénylalanine (toxique pour système nerveux)
—> Carence en tyrosine et ses dérivés (ex : dopa)
Détection obligatoire de phénylcétonurie à la naissance car prévalence 1/15 000 naissances
-Leucinose : déficit de la déshydrogénase des acides alpha-cétoramifiés
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Anomalies de synthèse :
- Déficit en glutamine synthase
- Déficit en enzyme de synthèse de la sérine
- Déficit en enzyme de synthèse de l’arginine et de la proline
Déficit arginine —> déficit NO —> vasoconstriction importante
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Anomalies de disponibilité des cofacteurs :
Anomalies associées à la chaîne de production des AA
- Déficit en biotine (vit B8), impliquée dans synthèse de Ala
- Déficit en cobalamine (vit B12), impliquée dans synthèse de Met
- Déficit en bioptérine, impliquée dans synthèse de Phe, Trp
Déficit Phénylalanine —> déficit Tyrosine (car Tyr dérive de Phe).
Rappel : La phénylalanine hydroxylase transforme Phe en Tyr.
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