métabolisme des acides aminés

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Pr Layachi CHABRAOUI

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  • 16/10/2014

    1

    Mtabolisme des acides aminsMtabolisme des acides amins

    Professeur Layachi Chabraoui

    Biochimie mtabolique 1re Anne Pharmacie (Rabat) 2014-2015

    Protines et acides aminsProtines et acides amins20 acides amins communs

    Liaison peptidique

    Enchainement des AA

    Peptide

    Mtabolisme des protines et des AAMtabolisme des protines et des AA

    Pool des acides amins libres

    Protolyse (endogne)

    Protines alimentaires

    Catabolisme des AA

    Biosynthse de novo (AA non essentiels)

    Biosynthse protique Biosynthse de

    biomolcules

  • 16/10/2014

    2

    Protolyse (protines endognes)Protolyse (protines endognes)

    Protolyse (protines endognes)Protolyse (protines endognes)

    350 g/jour acides aminsIntrts

    Renouvellement des protines normalesElimination des protines anormalesProduction dEn (Noglucogense) ( 25%)Rgulation du contenu protique tissulaireFormation de peptides immunognes

    Mcanismes peu connus

    Protolyse (protines endognes) Protolyse (protines endognes)

    Voies protolytiquesVoie lysosomale action de protases lysosomales

    (cathepsines, carboxypeptidases) sur autophagosomeou htrophagosome (protines extracellulaires), Actions non slectives + actions slectives (ex: squence KFERQ: Lys-Phe-Glu-Arg-Gln)

    Voie Ubiquitine-protasome (ATP dpendante): Fixation de lUbiquitine (76 AA) sur le substrat + action de plusieurs enzymes

    Voie Calcium dpendante Calpanes/Calpastatine

  • 16/10/2014

    3

    Les laurats du Prix Nobel 2004: de gauche droiteIrvin Rose,Avram Hershko et Aaron Ciechanover.

    Digestion des protines Digestion des protines

    Digestion des protines Digestion des protines

    Exognes: apport alimentaire optimum (15 20%

    de la ration calorique journalire, soit 100 g/j)

    Endognes: secrtions digestives ( 50 g/j)

    Enzymes digestivespepsine, trypsine, chymotrypsine et carboxypeptidases

    Mcanisme actif(4 transporteurs dAA: AA neutres, Imino acides,

    Dibasiques+Cystine et Dicarboxyliques)Acides amins dipeptides et tripeptides

    (digestion intraentrocytaire)

    Absorption intestinale

    Digestion

  • 16/10/2014

    4

    Acides aminsIndispensables

    Code 3 lettres

    Code 1 lettre

    Arginine*Histidine*IsoleucineLeucineLysineMthioninePhnylalanineThronineTryptophaneValine

    ArgHisIleLeuLysMetPheThrTrpVal

    RHILKMFTWV

    Acides amins nonindispensables

    Code 3 lettres

    Code 1 lettre

    AlanineAsparagineAspartateCystineGlutamateGlutamineGlycocolleProlineSrineTyrosine

    AlaAsnAspCysGluGlnGlyProSerTyr

    ANDCEQGPSY

    Acides amins communsAu nombre de 20 dont certains sont indispensables

    * AA indispensables chez lenfant

    Importance des acides amins essentiels

    Protines vgtales: valeur biologique faible

    Protines animales: bonne valeur biologique

    Distribution htrogne des acides amins essentiels

    Distribution htrogne des acides amins essentiels

    Conclusion:

    Pathologies: Pathologies:

    Marasme(MPE)

    Kwashiorkor(protines)

    Maladie dHartnup: Dficit en transporteur dAA neutres (Trp++): intestin et tubules rnaux (ataxie atteinte cutane=plagre hyperaminoacidurie)

    MalnutritionMalnutrition

    Maladie cliaque : intolrance au glutenAtrophie des villosits intestinales

  • 16/10/2014

    5

    Biosynthse des acides aminsBiosynthse des acides amins

    Biosynthse des acides amins

    Les acides amins essentiels doivent tre

    apports par lalimentation

    Les acides amins non essentiels

    peuvent tre synthtiss en fonction des besoins

    Intermdiaires CK AA

    Autres AA

    Biosynthse de la Glycine

    CO2 + NH4+

    Glycine

    NADH + H+

    NAD+

    GlycineSynthtase

    Pharmacie

    Rabat

  • 16/10/2014

    6

    N5, N10 -Mthylne THF

    THF

    THF

    THF

    Rabat

    + +

    Pyruvate

    Glu

    Alanine

    CG

    ALAT

    Biosynthse de lAlanineBiosynthse de lAlanine

    (GPT)

    Pharmacie

    Rabat

    PharmacieAlanine (2)Alanine (2)

    Pyruvate (2)Pyruvate (2)

    ALATALAT

    GlucoseGlucose

    CG

    Glu

    Alanine (2)Alanine (2)

    Pyruvate (2)Pyruvate (2)

    ALATALAT

    GlucoseGlucose

    CG

    Glu

    Lactate (2)

    FoisFois MuscleMuscle

    Cycle Glucose AlanineCycle Glucose Alanine

    NH4+

    Ure 2 ATP6 ATP

    Rabat

  • 16/10/2014

    7

    Biosynthse de lacide aspartique

    ASAT (GOT)

    Glu AspOxaloactate CG

    Pharmacie

    Rabat

    Biosynthse de lacide aspartique

    Pharmacie

    Rabat

    GluCG

    Glu DH

    ++

    Biosynthse de lacide glutamiquePharmacie

    Rabat

  • 16/10/2014

    8

    Biosynthse de la Srine

    3-PhosphoSrinePhosphatase

    PhosphoSrineTransaminase

    Pi

    H2O

    Pharmacie

    Rabat

    Pharmacie

    H2O

    O2Phe

    Tyr

    THB

    DHB

    NADP+

    NADPH + H+Rabat

    THB

    THB

    Biosynthse de la Tyrosine (foie)

    Biosynthse de la Cystine

    SAM

    MthionineAdnosyltransfrase

    Etape 1: activation de la Mthionine en SAM

    SAM

    Mthionine

    Pharmacie

    Rabat

  • 16/10/2014

    9

    Biosynthse de la Cystine

    SAM

    Etape 2: transformation de la SAM en SAH

    SAH

    SAM

    Mthyltransfrase

    Accepteurde mthyle

    Accepteurmthyl

    Pharmacie

    Rabat

    Pharmacie

    Biosynthse de la CystineEtape 3: formation de lHomocystine

    Homocystine

    SAM

    Adnosylhomocytinase

    SAH

    Adnosine

    H2O

    Rabat

    Biosynthse de la CystineEtape 4: formation de la cystathionine

    HCysSAM

    Cystathionine synthase

    Cystathionine

    H2O

    Ser

    Pharmacie

    Rabat

    S

  • 16/10/2014

    10

    Pharmacie

    Rabat

    Biosynthse de la CystineEtape 5: formation de la cystine

    SAM

    Cystathionine H2O

    Cystathionine lyase

    Cystine

    ctobutyrate

    S

    (PLP)

    Pharmacie

    RabatSAM

    Mthionine Homocystine

    Synthtase

    Remthylation de lhomocystine

    HomocystinurieHomocystinurie

    Maladie hrditaire du mtabolismeDficit en Cystathionine synthase

    Hyperhomocystinmie

    Homocystinurie

    Atteintes occulaires, vasculaires, osseuses et du SNC

  • 16/10/2014

    11

    Semialdhyde Glu

    CG

    GluAT

    Glutamate

    Dshydrognase

    NADPH,H+NADP+ + Pi

    ATP

    ADP Glu Kinase

    Biosynthse de la Proline Ornithine

    Spontanment

    Gln

    Pharmacie

    Rabat

    Biosynthse des protinesBiosynthse des protines

    Biosynthse des protinesBiosynthse des protines

    Transcription (ADN ARN): ARN polymraseGne: Promoteur, Exons, IntronsFacteurs de transcriptionExcision Epissage (splicing)

    Etape 1: transcription

    Protine = produit dun gne(Deux tapes)

  • 16/10/2014

    12

    TranscriptionTranscription

    identique lARN

    Maturation des ARNMaturation des ARN

    Excision Epissage

    Transcrit = ARN non mature(Introns+Exons)

    ARN mature(Exons: ARNm)

    Biosynthse des protinesBiosynthse des protines

    Traduction: ARNm Protine: code gntique64 codons (43) et 20 AA (code dgnr)3 codons stopARNt (anticodon)Ribosomes (polyribosomes)

    Etape 2: traduction

  • 16/10/2014

    13

    Catabolisme des acides amins

    Rabat

    Pharmacie

    DcarboxylationDsamination

    Dpart de radical

    Catabolisme des acides amins

  • 16/10/2014

    14

    Pharmacie

    Rabat

    Dpart du radical RDpart du radical R

    Biosynthse de la Glycine partir de la Srine

    R = CH2OH(PLP)

    Ractions de dcarboxylationRactions de dcarboxylation

    Formation des amines biognes

    Tryptophane dcarboxylase

    Tryptamine

    Tryptophane

    CO2

    Dcarboxylation du Dcarboxylation du TrpTrp

    (CoE: PLP)

    Voie 1:

  • 16/10/2014

    15

    Srotonine (5-OH-Tryptamine)

    Tryptophane

    5-HO-Tryptophane

    Tryptophane hydroxylase

    5-OH-Tryptophane dcarboxylaseCO2

    Voie 2:

    DDcarboxylationcarboxylation de la Tyrde la Tyr

    Tyrosine

    Tyramine

    CO2 Tyrosine dcarboxylase

    Voie 1:

    Tyrosine

    Tyrosine hydroxylase

    DOPA

    THBO2

    HO2 DHB

    NADP+

    NADPH + H+

    DBP rductase

    DOPAMINE

    CO2DOPA dcarboxylase

    Voie 2:

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    16

    DDcarboxylationcarboxylation de lde lHisHis

    CO2

    HISTAMINE

    HISTIDINE

    Histidine dcarboxylase

    CO2 Glu

    GABA

    Asp

    Alanine

    Cystinamine

    Cystine

    Lysine Ornithine

    Cadavrine Putrscine

    CO2

    CO2 CO2 CO2

    DDcarboxylationcarboxylation dautres acides aminsdautres acides amins

    Catabolisme des aminesCatabolisme des amines

    Dsamination oxydative: Oxydases= inactivation des amines

    MAOAmine AldhydeNH3

    O2

    H2O

    H2O2

    Molcule toxique

    Molcule toxique

  • 16/10/2014

    17

    Ractions de Ractions de transaminationtransamination et et dede dsaminationdsamination des aminoacidesdes aminoacides

    Formation

    des intermdiaires du cycle de Krebs

    des corps ctoniques

    de lammonium

    Raction de Raction de transaminationtransamination

    Enzymes = Transaminases (AT)Coenzyme = PLP

    Aminotransfrase

    (PLP)

    Acide ctonique 1

    Acide ctonique 2

    Acide Amin 1

    Acide Amin 2

    Raction de transaminationRaction de transamination

    Importance de 2 transaminases ASAT et ALAT

    Importance du couple CG / GluR1 = HOOC-CH2-CH2-

    Aminotransfrase

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