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  • Mtabolisme des acides amins

    Plan du cours

    Origine des amino-acides :AlimentationTransaminationConversion

    Catabolisme des amino-acides : ractions gnralesDcarboxylationDsamination, TransaminationCycle de l'ure, AmmoniogenseAAs ctognes et glucoformateurs

    Transformations des amino-acides en produits spcialiss :Neuromdiateurs et autres amines biognesBases puriques et pyrimidiques, hme

    (mtabolismes vus ultrieurement)GlutathionSynthse de la cratine

    Mtabolisme et drivs particuliers de certains AAs :GlycineArginineMet et CysPhe et Tyr

  • Intestin

    Protines : env 10 kg(principalement muscles)

    Alimentation50-100 g

    Secrtion50g

    300-400 gSynthseprotique

    Protolyse

    Absorption

    (jusqu 150g)

    10 g

    AAs libres100 g

    Catabolisme

    Ure(20-35 g)

    Acidesctoniques

    Glucose Corps ctoniques, lipides

    Sang

    Biosynthse des AAs

    Transamination

    Conversionrversible : Glycine Srine

    non rversibles :Mthionine -> Cystine par transsulfuration dhomocystinePhnylalanine >- Tyrosine par hydroxylationAspartate >- Alanine par dcarboxylationGlutamate >- Proline par cyclisation

    Autres : Arginine : produite au cours du cycle de lure

  • Catabolismedes amino-acides

    AmmoniogenseGlutaminogenseCycle de lure

    TransaminationDsamination

    Dcarboxylation

    MTABOLISME DE LA CHAINE CARBONE :AA Glucoformateurs

    AA Ctognes

    R-CH

    COOH

    NH2

    Dcarboxylation des AAs

    R-CH (NH2) - COOH R- CH2- NH2 + CO2

    Raction irrversible

    Amino-acide Amine

    NN

    NH2

    OOH

    HistidineNN

    NH2Histamine

    - CO2OOH

    NH2

    OOH

    Glutamate

    OOH

    NH2GABA(Ac - aminobutyrique)

    - CO2

    NH2

    O

    OH

    N

    Tryptophane

    5-OH-TryptophaneOxydase

    NH2N

    OH

    Srotonine (5-OH-Tryptamine)

    - CO2

  • AA AMINE FONCTION

    Glu -amino butyrate NeuromdiateurTrp Srotonine Neuromdiateur

    Tyr

    Dopamine,Noradrnaline,Adrnaline

    Neuromdiateurs,

    hormone

    Asp -alanine Composant du coenzyme A

    Cys Cystamine Composant du coenzyme A

    Ser Ethanolamine Composant des phospholipides

    Thr Amino-propanol Composant de la vitamine B12

    His Histamine Neuromdiateur, mdiateur immunitaire

    Dsamination oxydative

    R-CH - NH

    COOH

    R-C=NH

    COOH

    2 H +

    R-C=O + NH3COOH

    FAD + H2O

    Ac Glutamique + NH3 + ATP Glutamine + ADP + Pi

  • AA + ac -ctoglutarique -ctoacide + Ac Glutamique

    La transamination

    R-CH - NH2 COOH

    NH+

    CH3

    2- O3POH2C O -CHNH - (CH2)4 - Lys

    NH2 - (CH2)4 - Lys

    O -CHNH2

    Phosphate de pyridoxal

    R-C=O COOH-ctoacide

    +Amino-acideApoenzyme

    NH+

    CH3

    Phosphate de pyridoxamine

    NH+

    CH3

    O -CHNH - (CH2)4 - Lys+

    Ac -ctoglutarique

    (CH2)2 -C=O

    COOH

    COOH

    (CH 2)2-CH -NH2 COOH

    COOH

    Ac glutamique

    2- O3POH2C

    2- O3POH2C

  • Acide amin

    Acide-ctonique

    -ctoglutarate

    Acglutamique

    NADH, H+

    NAD+

    Transaminase L-glutamatedeshydrognase

    Roxydation(chaines

    transport de-)

    NH3

    H2O

  • Le cycle de l'ure

    NH3 + CO2 + 2 ATP + H 2O

    H2 N-COO- P

    Pi

    H2N-CH-COOH(CH2)3

    NHC

    O

    H2N-CH-COOH

    (CH2 )3NH2

    OrnithineCarbamylphosphate

    Citrulline

    Carbamyl-phosphatesynthtase

    carbamyl

    OCT(ornithine-

    transfrase)

    Mitochondrie

    Dsamination

    NH2

    NH3 intestinal

    Arginosuccinate

    H2N-CH-COOH(CH2)3

    NHC

    NH NH-CH-COOHCH2

    COOH

    Arginosuccinatesynthtase

    Citrulline+AspartateATP

    -> AMP + PP

  • H2N-CH-COOH(CH2) 3

    NHC

    NH NH-CH-COOHCH2

    ArginosuccinateCOOH

    Arginosuccinase

    Ac fumarique

    H2N-CH-COOH(CH2) 3

    NHC

    NH NH2

    Arginine

    H2N-CH-COOH

    (CH2)3NH2

    Ornithine

    Arginase

    CNH2 NH2

    O Ure

    Cycle de l'ure (suite)

    Ure

  • ONH2

    NH2

    O

    OH

    O

    NH2

    O

    OHHO

    Glutamine Ac Glutamique

    NH3

    H+ + NH3 NH4+

    Tubulernal

    Urine

    Ammoniogense

  • Elimination du groupement amin : bilan

    R-CH - NH2 COOH

    Catabolisme de lachaine carbone

    Ac glutamique

    TransaminationDsamination-1 ATP

    Glutamine

    UREOGENESE(foie)AMMONIOGENESE(rein)

    Glutaminase GlutamateDshydrognase

    Urine Sang puis urine- 3 ATP

  • AAs ctognes et AAs glucoformateurs

    Citrate

    Isocitrate -ctoglutarate

    Oxaloactate

    Malate Fumarate

    Succinate

    Succinyl-CoA

    ARGHISPROGLN

    GLU

    AAs 5C

    Pyruvate

    ALACYSGLYSER

    AAs 2 OU 3C

    METVAL

    ASPASN

    AAs 4C

    AAs 4C

    Actoactate

    LEULYS

    TRP

    PHETYR

    ILE

    Actyl CoA

    THR

  • Drivs biologiquement actifs des AAs

    Bases puriques Glycine, Glutamine, Aspartate

    Bases pyrimidiquesGlutamine et Aspartate NN

    NN

    NH3

    Gln

    Glu

    Aspartate Fumarate

    NH3 Glycine

    N

    NAspartate

    HCO3-

    NH3

    Gln

    Glu

  • Le glutathion

    Synthse du glutathion : Glu + Cys + Gly + 2 ATP ---> Glutathion + 2 (ADP+Pi):

    Glutamate

    Cystine+

    ATP

    ADP+Pi

    Glycine+

    ATP

    ADP+Pi-Glu Cys -Glu Cys Gly

    Glutathion-glutamyl-

    cystine synthtaseGlutathion synthtase

    CH2CH2CH

    NH2COOH

    CO

    NH

    CH2

    CH

    CO

    NH CH2

    COOH

    SH

    Thiol

    Dtoxification des peroxydes par le glutathion :

    2 GSH + R O OH GSSG + H2O + ROH

    Ractions impliquant la fonction thiol :

    Glutathion-peroxydaseSlnium

    Rgnration du glutathion rduit par la glutathion-rductase :

    GSSG + NADPH, H+ ---> 2 GSH + NADP+

    Glutathion-rductase

    Conjugaison du glutathion aux xnobiotiques lectrophiles :

    GSH + R -----> G-S-R Glutathion-transfrase

    Catabolisme hpatique de linsuline (rduction des ponts S-S)

  • Le glutathionRactions impliquant le rsidu -glutamyl :

    Gamma-glutamyl-transfrase

    GSH

    AA

    -Glu-AA

    -Glu-AA

    Cys-Glu

    GSHGlu

    HN = C - N - CH2 - COOHNH2

    CH3

    Cratine

    HN = C - NH - (CH2)3 - CH - COOHNH2NH2

    NH2 - CH2 - COOH

    HN = C - NH2 - CH2 - COOH

    OrnithineNH2

    Ac guanidino-actique

    Transamidination

    S-adnosyl mthionine

    S-adnosyl homocystine

    Mthylation

    NH2 - (CH2)3 - CH - COOHNH2

    La cratine

  • HN = C - N - CH2 NH

    CH3

    CO

    HN = C - N - CH2 - COOHNH2

    CH3

    CratineNH -

    CH3

    PCratine-phosphate

    Cratinekinase

    ATP ADP

    Cratinine

    - PO4- H2O- H2O

    HN = C - N - CH2 - COOH

    Arginine : synthse de NO

  • Cycle des mthyle activs

    Mthionine

    S-Adnosylmthionine

    S-Adnosylhomocystine

    Homocystine

    Ttrahydrofolate (THF)

    N5,N10

    mthylneTHF

    N5 mthylTHF

    Acide folique

    Glycine

    Btane

    MthionineSynthaseVit B12

    Btane Homocystinemthyltransfrase

    MthylneTtrahydrofolate

    Rductase (MTHFR)

  • (BH4)

    Fe++

    Mtabolisme de Phe et Tyr

    Tyr

    DOPA

    Dopamine

    Adrnaline

    Noradrnaline

    Hormones thyrodiennes

    Dopaquinone

    Mlanines

    Alcaptone

    4-hydroxyphenyl pyruvase

    Mtabolites

  • Synthse des catcholamines

  • COMT

    MAO

    Hormones thyrodiennes

    Tyr

    DOPA

    Dopaquinone

    Mlanines

    Alcaptone

    4-hydroxyphenyl pyruvase

    Malyl actoactate

    Phe

    Phenylctonurie

    Albinismes

    TyrosinmieType II

    Tyrosinmie Type III

    Alcaptonurie

  • Mtabolisme des porphyrines

    1) Synthse des porphyrines : hme2) Dgradation et mtabolisme de la bilirubine

  • Protoporphyrine Hme

  • Catabolisme de l'hme

    Bilirubineconjugue

  • Synthse des purines : schma gnral

    1) Synthse du Phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP)

    2) Assemblage du noyau purine sur le ribose phosphate (IMP)

    Synthse de l'adnylate

    (AMP)

    Synthse du guanylate

    (GMP)

    Ribose-5-P

    O

    OH OH

    H

    OHH H

    CH2OP

    O

    O

    O

    OP

    O

    O

    OHP

    O

    O

    O

    OH OH

    H

    OHHH H

    CH2OP

    O

    O

    O

    ATP AMP

    PRPP synth tase

    Ribose-5-P PRPP

    PRPP synthtase

    C2

    N1C6

    N3

    C4

    C5

    N7

    C 8N9

  • Glycinamide ribonuclotide

    Glycine

    ATP

    ADP+ Pi

    R ibose-P

    NH

    C

    H2

    NH3+

    C

    O

    Formylglycinamide ribonuclotide

    N10-formyl

    THFTHF

    R i b o s e - P

    N H

    C

    CH2

    N H

    O

    CHO

    R i b o s e - P

    N H

    C

    CH2

    N H

    C

    HO

    HN

    Gln

    Glu

    Formylglycinamidine ribonuclotide

    Glycine

    ATP

    ADP+ Pi

    ATP

    ADP+ Pi

    H2O

    ATP ADP+ Pi

    CH

    CN

    C H

    N

    R ib o se -P

    NH2

    5-Aminoimidazoleribonuclotide

  • C

    CN

    C H

    N

    R ib o se-P

    NH2

    C

    O

    O

    5-Aminoimidazole 4-carboxylate ribonuclotide

    CH

    NH2

    CO OH

    CH2

    H O O C CH

    NH

    HOOC

    CH2

    HOOC

    C

    CN

    CH

    N

    Ribose-P

    NH2

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