métabolisme des acides aminés
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Pr Layachi CHABRAOUITRANSCRIPT
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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Catabolisme des acides amins
Rabat
Pharmacie
DcarboxylationDsamination
Dpart de radical
Catabolisme des acides amins
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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:
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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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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
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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