Processus, fonctions, nomenclature et sous-classes de transferases

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Egbert Haynes

le transférases ce sont des enzymes responsables du transfert de groupes fonctionnels d'un substrat qui agit comme un donneur à un autre qui agit comme un récepteur. La plupart des processus métaboliques essentiels à la vie impliquent des enzymes transférases.

La première observation des réactions catalysées par ces enzymes a été documentée en 1953 par le Dr R. K. Morton, qui a observé le transfert d'un groupe phosphate d'une phosphatase alcaline à une β-galactosidase agissant comme un récepteur pour le groupe phosphate..

Glycine N-méthyltransférase (Source: Jawahar Swaminathan et le personnel MSD de l'Institut Européen de Bioinformatique [domaine public] via Wikimedia Commons)

La nomenclatura de las enzimas transferasas generalmente se realiza de acuerdo a la naturaleza de la molécula que acepta el grupo funcional en la reacción, por ejemplo: ADN-metiltransferasa, Glutatión-transferasa, 1,4-α-glucano 6-α-glucosiltransferasa, entre autres.

Les transférases sont des enzymes d'importance biotechnologique, en particulier dans l'industrie alimentaire et pharmaceutique. Leurs gènes peuvent être modifiés pour mener des activités spécifiques dans les organismes, contribuant ainsi directement à la santé des consommateurs, au-delà du bénéfice nutritionnel..

Les prébiotiques pour la flore intestinale sont riches en transférases, car celles-ci participent à la formation de glucides qui favorisent la croissance et le développement de micro-organismes bénéfiques dans l'intestin..

Les carences, les dommages structurels et les interruptions des processus catalysés par les transférases provoquent l'accumulation de produits dans la cellule, c'est pourquoi de nombreuses maladies et pathologies différentes sont associées à ces enzymes..

Le dysfonctionnement des transférases provoque des maladies telles que la galactosémie, la maladie d'Alzheimer, la maladie de Huntington, entre autres.

Index des articles

  • 1 Processus biologiques auxquels ils participent
  • 2 fonctions
  • 3 Nomenclature
  • 4 sous-classes
    • 4.1 EC.2.1 Groupes de transfert d'un atome de carbone
    • 4.2 EC.2.2 Transfert de groupes aldéhyde ou cétone
    • 4.3 CE.2.3 Acyltransférases
    • 4.4 CE.2.4 Glycosyltransférases
    • 4.5 EC.2.5 Transfert de groupes alkyle ou aryle, à l'exception des groupes méthyle
    • 4.6 EC.2.6 Transfert de groupes azotés
    • 4.7 EC.2.7 Groupes de transfert contenant des groupes phosphate
    • 4.8 EC.2.8 Groupes de transfert contenant du soufre
    • 4.9 EC.2.9 Groupes de transfert contenant du sélénium
    • 4.10 EC.2.10 Groupes de transfert contenant soit du molybdène, soit du tungstène
  • 5 Références

Processus biologiques auxquels ils participent

Parmi le grand nombre de processus métaboliques auxquels participent les transférases figurent la biosynthèse des glycosides et le métabolisme des sucres en général..

Une enzyme glucotransférase est responsable de la conjugaison des antigènes A et B à la surface des globules rouges. Ces variations de liaison à l'antigène proviennent d'un polymorphisme des acides aminés Pro234Ser de la structure originale des B-transférases..

La glutathion-S-transférase dans le foie participe à la détoxification des cellules hépatiques, aidant à les protéger des espèces réactives de l'oxygène (ROS), des radicaux libres et des peroxydes d'hydrogène qui s'accumulent dans le cytoplasme cellulaire et sont hautement toxiques.

Glutathione-S-Transferase (Source: Jawahar Swaminathan et le personnel MSD de l'Institut Européen de Bioinformatique [domaine public] via Wikimedia Commons)

L'aspartate carbamoyl transférase catalyse la biosynthèse des pyrimidines dans le métabolisme des nucléotides, composants fondamentaux des acides nucléiques et molécules à haute énergie utilisées dans de multiples processus cellulaires (tels que l'ATP et le GTP, par exemple).

Les transférases participent directement à la régulation de nombreux processus biologiques en faisant taire par des mécanismes épigénétiques les séquences d'ADN qui codent les informations nécessaires à la synthèse des éléments cellulaires.

L'acétylate d'histone acétyltransférases a conservé les résidus de lysine sur les histones en transférant un groupe acétyle à partir d'une molécule d'acétyl-CoA. Cette acétylation stimule l'activation de la transcription associée au développement ou à la relaxation de l'euchromatine..

Les phosphotransférases catalysent le transfert de groupes phosphate dans probablement tous les contextes métaboliques cellulaires. A un rôle important dans la phosphorylation des glucides.

Les aminotransférases catalysent le transfert réversible des groupes aminés des acides aminés aux oxydes, l'une des nombreuses transformations d'acides aminés médiée par des enzymes dépendant de la vitamine B6..

Caractéristiques

Les transférases catalysent le mouvement des groupes chimiques en effectuant la réaction indiquée ci-dessous. Dans l'équation suivante, la lettre «X» représente la molécule donneuse du groupe fonctionnel «Y» et «Z» agit comme accepteur.

X-Y + Z = X + Y-Z

Ce sont des enzymes avec de forts éléments électronégatifs et nucléophiles dans leur composition; ces éléments sont responsables de la capacité de transfert de l'enzyme.

Les groupes mobilisés par les transférases sont généralement des résidus aldéhyde et cétone, des groupes acyle, glucosyle, alkyle, azotés et riches en azote, phosphore, groupes soufrés, entre autres..

Nomenclature

La classification des transférases suit les règles générales de classification des enzymes proposées par la Enzyme Commission (Commission enzymatique) en 1961. Selon le comité, chaque enzyme reçoit un code numérique pour sa classification.

La position des chiffres dans le code indique chacune des divisions ou catégories de la classification et ces numéros sont précédés des lettres "EC".

Dans la classification des transférases, le premier chiffre représente la classe d'enzymes, le deuxième chiffre symbolise le type de groupe qu'ils transfèrent et le troisième chiffre se réfère au substrat sur lequel ils agissent..

La nomenclature de la classe des transférases est CE.2. Il a dix sous-classes, donc les enzymes se trouvent avec le code de CE.2.1 jusqu'au CE.2.10.  Chaque dénotation de la sous-classe est faite principalement en fonction du type de groupe qui transfère l'enzyme.

Sous-classes

Les dix classes d'enzymes de la famille des transférases sont:

EC.2.1 Groupes de transfert d'un atome de carbone

Ils transfèrent des groupes qui incluent un seul carbone. La méthyltransférase, par exemple, transfère un groupe méthyle (CH3) aux bases azotées de l'ADN. Les enzymes de ce groupe régulent directement la traduction des gènes.

EC.2.2 Transfert de groupes aldéhydiques ou cétoniques

Ils mobilisent des groupes aldéhyde et des groupes cétone ayant des saccharides comme groupes récepteurs. La carbamyltransférase représente un mécanisme de régulation et de synthèse des pyrimidines.

CE.2.3 Acyltransférases

Ces enzymes transfèrent des groupes acyle à des dérivés d'acides aminés. La peptidyltransférase effectue la formation essentielle de liaisons peptidiques entre les acides aminés adjacents pendant le processus de traduction.

EC.2.4 Glycosyltransférases

Ils catalysent la formation de liaisons glycosidiques en utilisant des groupes de sucre phosphate comme groupes donneurs. Tous les êtres vivants présentent des séquences d'ADN pour les glycosyltransférases, car ils participent à la synthèse des glycolipides et des glycoprotéines.

EC.2.5 Transférer des groupes alkyle ou aryle, à l'exception des groupes méthyle

Ils mobilisent des groupes alkyle ou aryle (autres que CH3) comme les groupes diméthyle, par exemple. Parmi ceux-ci se trouve la glutathion transférase, qui a été mentionnée précédemment..

EC.2.6 Transférer des groupes azotés

Les enzymes de cette classe transfèrent des groupes azotés tels que -NH2 et -NH. Ces enzymes comprennent les aminotransférases et les transaminases..

EC.2.7 Groupes de transfert contenant des groupes phosphate

Ils catalysent la phosphorylation des substrats. Généralement, les substrats de ces phosphorylations sont des sucres et d'autres enzymes. Les phosphotransférases transportent les sucres dans la cellule, les phosphorylant simultanément.

EC.2.8 Groupes de transfert contenant du soufre

Ils se caractérisent par la catalyse du transfert de groupes contenant du soufre dans leur structure. La coenzyme A transférase appartient à cette sous-classe.

EC.2.9 Groupes de transfert contenant du sélénium

Ils sont communément appelés séléniotransférases. Ceux-ci mobilisent les groupes L-séril pour transférer les ARN.

EC.2.10 Groupes de transfert contenant soit du moly soit du tungstène

Les transférases de ce groupe mobilisent des groupes contenant du molybdène ou du tungstène en molécules qui ont des groupes sulfure comme accepteurs..

Les références

  1. Alfaro, J. A., Zheng, R. B., Persson, M., Letts, J. A., Polakowski, R., Bai, Y.,… et Evans, S. V. (2008). Les glycosyltransférases des groupes sanguins ABO (H) A et B reconnaissent le substrat via des changements conformationnels spécifiques. Journal de chimie biologique, 283 (15), 10097-10108.
  2. Aranda Moratalla, J. (2015). Etude informatique des ADN-méthyltransférases. Analyse du mécanisme épigénétique de la méthylation de l'ADN (Thèse-Doctorat, Université de Valence-Espagne).
  3. Armstrong, R. N. (1997). Structure, mécanisme catalytique et évolution des glutathion transférases. Recherche chimique en toxicologie, 10 (1), 2-18.
  4. Aznar Cano, E. (2014). Etude des phages de «Helicobacter pylori» par des méthodes phénotypiques et génotypiques (Thèse de doctorat, Université Complutense de Madrid)
  5. Boyce, S. et Tipton, K. F. (2001). Classification et nomenclature des enzymes. eLS.
  6. Bresnick, E. et Mossé, H. (1966). Aspartate carbamoyltransférase de foie de rat. Journal biochimique, 101(1), 63.
  7. Gagnon, S. M., Legg, M. S., Polakowski, R., Letts, J. A., Persson, M., Lin, S.,… et Borisova, S. N. (2018). Les résidus conservés Arg188 et Asp302 sont essentiels pour l'organisation du site actif et la catalyse dans les glycosyltransférases humaines des groupes sanguins ABO (H) A et B. Glycobiologie, 28 (8), 624-636
  8. Grimes, W. J. (1970). Transferases d'acide sialique et taux d'acide sialique dans les cellules normales et transformées. Biochimie, 9 (26), 5083-5092.
  9. Grimes, W. J. (1970). Transferases d'acide sialique et taux d'acide sialique dans les cellules normales et transformées. Biochimie, 9(26), 5083-5092.
  10. Hayes, J. D., Flanagan, J. U., et Jowsey, I. R. (2005). Glutathion transférases. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol., Quatre cinq, 51-88.
  11. Hersh, L. B. et Jencks, W. P. (1967). Cinétique de la coenzyme A transférase et réactions d'échange. Journal de chimie biologique, 242 (15), 3468-3480
  12. Jencks, W. P. (1973). 11 Coenzyme A Transferases. Dans Les enzymes (Vol.9, pp. 483-496). Presse académique.
  13. Lairson, L. L., Henrissat, B., Davies, G. J., et Withers, S. G. (2008). Glycosyltransférases: structures, fonctions et mécanismes. Revue annuelle de biochimie, 77
  14. Lairson, L. L., Henrissat, B., Davies, G. J., et Withers, S. G. (2008). Glycosyltransférases: structures, fonctions et mécanismes. Revue annuelle de biochimie, 77.
  15. Lambalot, R. H., Gehring, A. M., Flugel, R. S., Zuber, P., LaCelle, M., Marahiel, M. A., ... et Walsh, C. T. (1996). Une nouvelle superfamille d'enzymes les phosphopantéthéinyl transférases. Chimie et biologie, 3(11), 923-936
  16. Mallard, C., Tolcos, M., Leditschke, J., Campbell, P. et Rees, S. (1999). Réduction de l'immunoréactivité de la choline acétyltransférase mais pas de l'immunoréactivité des récepteurs muscariniques-m2 dans le tronc cérébral des nourrissons atteints de SMSN. Journal de neuropathologie et neurologie expérimentale, 58 (3), 255-264
  17. Mannervik, B. (1985). Les isoenzymes de la glutathion transférase. Progrès en enzymologie et domaines connexes de la biologie moléculaire, 57, 357-417
  18. MEHTA, P. K., HALE, T. I. et CHRISTEN, P. (1993). Aminotransférases: démonstration d'homologie et division en sous-groupes évolutifs. Journal européen de biochimie, 214(2), 549-561
  19. Monro, R. E., Staehelin, T., Celma, M. L. et Vazquez, D. (1969, janvier). L'activité peptidyl transférase des ribosomes. Dans Symposiums de Cold Spring Harbor sur la biologie quantitative (Vol. 34, pages 357 à 368). Presse de laboratoire Cold Spring Harbor.
  20. Montes, C. P. (2014). Enzymes dans les aliments? Biochimie du comestible. Magazine de l'Université UNAM, quinze, 12.
  21. Morton, R. K. (1953). Activité transférase des enzymes hydrolytiques. Nature, 172(4367), 65.
  22. Negishi, M., Pedersen, L. G., Petrotchenko, E., Shevtsov, S., Gorokhov, A., Kakuta, Y., et Pedersen, L. C. (2001). Structure et fonction des sulfotransférases. Archives de biochimie et biophysique, 390(2), 149-157
  23. Comité de nomenclature de l'Union internationale de biochimie et de biologie moléculaire (NC-IUBMB). (2019). Récupéré de qmul.ac.uk
  24. Rej, R. (1989). Aminotransférases dans la maladie. Cliniques de médecine de laboratoire, 9(4), 667-687.
  25. Xu, D., Song, D., Pedersen, L. C. et Liu, J. (2007). Etude mutationnelle de l'héparane sulfate 2-O-sulfotransférase et de la chondroïtine sulfate 2-O-sulfotransférase. Journal de chimie biologique, 282(11), 8356-8367

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