Métabolisme des acides aminés. Plan du cours

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1 Métabolisme des acides aminés Plan du cours rigine des amino-acides : Alimentation Transamination onversion atabolisme des amino-acides : réactions générales Décarboxylation Désamination, Transamination ycle de l'urée, Ammoniogenèse AAs cétogènes et glucoformateurs Transformations des amino-acides en produits spécialisés : euromédiateurs et autres amines biogènes Bases puriques et pyrimidiques, hème (métabolismes vus ultérieurement) Glutathion Synthèse de la créatine Métabolisme et dérivés particuliers de certains AAs : Glycine Arginine Met et ys Phe et Tyr

2 Alimentation g Secrétion 50g Protéines : env 10 kg (principalement muscles) Protéolyse Synthèse g protéique Intestin Absorption (jusqu à 150g) AAs libres 100 g Sang 10 g atabolisme Acides Urée cétoniques (20-35 g) Glucose orps cétoniques, lipides Biosynthèse des AAs Transamination onversion réversible : Glycine Sérine non réversibles : Méthionine -> ystéine par transsulfuration d homocystéine Phénylalanine -> Tyrosine par hydroxylation Aspartate -> Alanine par décarboxylation Glutamate -> Proline par cyclisation Autres : Arginine : produite au cours du cycle de l urée

3 Décarboxylation atabolisme des amino-acides R- 2 Transamination Désamination MÉTABLISME DE LA AIE ARBÉE : AA Glucoformateurs AA étogènes Ammoniogenèse Glutaminogenèse ycle de l urée Décarboxylation des AAs Réaction irréversible R- (2) - Amino-acide - 2 GABA 2 (Ac γ- aminobutyrique) Glutamate R Amine 2 istidine istamine 2 Tryptophane xydase 5-Tryptophane Sérotonine (5--Tryptamine) 2

4 AA AMIE FTI Trp Sérotonine euromédiateur Glu γ-amino butyrate euromédiateur is istamine euromédiateur, médiateur immunitaire Dopamine, oradrénaline, euromédiateurs, Adrénaline hormone Asp ß-alanine omposant du coenzyme A ys ystéamine omposant du coenzyme A Ser Ethanolamine omposant des phospholipides Thr Amino-propanol omposant de la vitamine B12 Tyr Désamination oxydative R- - FAD R-= 2 R-= 2 Ac Glutamique 3 ATP Glutamine ADP Pi 3

5 La transamination AA ac α-cétoglutarique < > α-cétoacide Ac Glutamique Apoenzyme Amino-acide R P 2 - (2)4 - Lys α-cétoacide Ac α-céto glutarique (2)2- = 2-3 P 2 Ac glutamique 2 - (2)4 - Lys - Phosphate de pyridoxamine 3 - ( ) - Lys P 2 ( 2) R-= Phosphate de pyridoxal - 3

6 3 α-céto glutarate Acide aminé Transaminase Acide α-cétonique AD, L-glutamate deshydrogénase Ac glutamique AD 2 Réoxydation (chaines transport d e-)

7 Le cycle de l'urée Mitochondrie Désamination 3 intestinal 2-- rnithine (2 ) ATP 2 arbamyl-phosphate synthétase arbamyl phosphate 2 -- P T (ornithinecarbamyl transférase) Pi 2-- (2)3 Arginosuccinate itrulline (2)3 Arginosuccinate synthétase -- 2 ATP -> AMP PP itrulline Aspartate

8 ycle de l'urée (suite) (2) 3 (2) 3 Arginosuccinase -- 2 Ac fumarique 2 Arginine Arginosuccinate Arginase 2-- (2) 3 2 rnithine Urée 2 Urée 2

9 Ammoniogenèse Ac Glutamique Glutamine Tubule rénal Urine

10 Elimination du groupement aminé : bilan atabolisme de la chaine carbonée R- - 2 Désamination -1 ATP Glutamine Glutaminase AMMIGEESE (rein) Urine Transamination Ac glutamique Glutamate Déshydrogénase UREGEESE (foie) - 3 ATP Sang puis urine

11 AAs cétogènes et AAs glucoformateurs AAs à 2 U 3 ALA YS GLY SER TRP AAs à 5 LEU LYS ARG IS PR GL TR Acétoacétate Pyruvate GLU Isocitrate AAs à 4 α-cétoglutarate MET VAL itrate Succinyl-oA xaloacétate Malate ASP AS AAs à 4 Succinate Fumarate PE TYR ILE Acétyl oa

12 Dérivés biologiquement actifs des AAs Aspartate Fumarate Bases puriques Glycine, Glutamine, Aspartate 3 Gln Glu 3- Gln 3 Glu 3 Aspartate Bases pyrimidiques Glutamine et Aspartate Glycine

13 Le glutathion Synthèse du glutathion : Glu ys Gly 2 ATP ---> Glutathion 2 (ADPPi): γ S ystéine ATP Glutamate 2 ADP Pi γ-glutamylcystéine synthétase γ-glu Thiol ys Glycine ATP ADP Pi Glutathion synthétase γ-glu ys Glutathion Réactions impliquant la fonction thiol : Détoxification des peroxydes par le glutathion : 2 GS R GSSG 2 R Glutathion-peroxydase Sélénium Régénération du glutathion réduit par la glutathion-réductase : GSSG ADP, ---> 2 GS ADP Glutathion-réductase onjugaison du glutathion aux xénobiotiques électrophiles : GS R -----> G-S-R Gly Glutathion-transférase atabolisme hépatique de l insuline (réduction des ponts S-S)

14 Le glutathion Réactions impliquant le résidu γ-glutamyl : ys-glu AA GS γ-glu-aa Gamma-glutamyl-transférase γ-glu-aa GS Glu La créatine = - - (2) Transamidination = Ac guanidino-acétique 2 - (2) rnithine S-adénosyl méthionine Méthylation S-adénosyl homocystéine 3 = réatine

15 3 3 ADP = ATP = réatine - 2 réatine kinase 3 = P réatine-phosphate - P4-2 réatinine Arginine : synthèse de

16 ycle des méthyle activés Tétrahydro folate (TF) 5,10 méthylène TF Méthylène Tétrahydrofolate Réductase (MTFR) Méthionine Synthase Vit B12 5 méthyl TF Acide folique Méthionine Glycine S-Adénosylméthionine Bétaïne omocystéine méthyltransférase Bétaïne S-Adénosylhomocystéine omocystéine

17 Métabolisme de Phe et Tyr (B4) Fe ormones thyroïdiennes Tyr DPA 4-hydroxyphenyl pyruvase Dopamine Alcaptone Dopaquinone oradrénaline Mélanines Métabolites Adrénaline

18 Synthèse des catécholamines

19 MT MA ormones thyroïdiennes Phe Phenylcétonurie Tyrosinémie Type II Tyr DPA 4-hydroxyphenyl pyruvase Tyrosinémie Type III Alcaptone Dopaquinone Alcaptonurie Maléyl acétoacétate Mélanines Albinismes

20 Métabolisme des porphyrines 1) Synthèse des porphyrines : hème 2) Dégradation et métabolisme de la bilirubine

21 Protoporphyrine ème

22 atabolisme de l'hème Bilirubine conjuguée

23 Synthèse des purines : schéma général Ribose-5-P 1) Synthèse du Phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP) 2) Assemblage du noyau purine sur le ribose phosphate (IMP) Synthèse de l'adénylate Synthèse du guanylate (AMP) (GMP) P 2 ATP AMP P 2 PRPP synthﾎtase PRPP synthétase P P PRPP Ribose-5-P

24 Glycine ATP ADP Pi 2 TF 3 10-formyl 2 TF R ib o s e -P R ib o s e -P Formylglycinamide ribonucléotide Glycinamide ribonucléotide Gln ATP ADP Pi Glu 2 2 ATP R ib o s e -P Formylglycinamidine ribonucléotide ADP Pi 2 R ib o s e -P 5-Aminoimidazole ribonucléotide

25 Aspartate 2 2 ATP 2 ADP Pi 2 2 Ribose-P 5-Aminoimidazole 4--succinocarboxamide Ribonucléotide R ib o s e -P 5-Aminoimidazole 4-carboxylate ribonucléotide 2 2 Inositate (IMP) 2 5-Aminoimidazole 4-carboxamide Ribonucléotide R ibose-p Ribose-P Fumarate Régulation Synthèse de l IMP : bilan Ribose-5-P 2 Gln 1 Gly 1 Asp 2 10 formyl TF 5 ATP Ribose 5-P IMP 2 Glu 1 fumarate 2 TF 5 ADP ADP GDP PRPP AMP GMP IMP Phosphoribosylamine Antifolates IMP

26 Synthèse de l'amp Synthèse du GMP Synthèse du GMP Dégradation des purines : formation d'ac urique ; la goutte Allopurinol Allantoïne

27 Métabolisme des bases pyrimidiques 4 3 arbamoyl phosphate 2 5 Aspartate P Aspartate -arbamoylaspartate 2 2 PRPP PPi rotate rotate phosphoribosyl transfﾎrase UTP Glutamine ATP 2 Ribose triphosphate 2 Glutamate ADP Pi 2 TP Ribose triphosphate P 22 Dihydro-orotate -arbamoylaspartate 2 Dihydroorotase 2 2 Aspartate transcarbamoylase arbamoyl Phosphate Pi rotidylate rotidylate 2 rotidylate dﾎcarboxylase P 2 Uridylate (UMP)