Glutaminase - Glutaminase
| glutaminase | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||
| Identifiants | |||||||||
| CE n° | 3.5.1.2 | ||||||||
| N ° CAS. | 9001-47-2 | ||||||||
| Bases de données | |||||||||
| IntEnz | Vue IntEnz | ||||||||
| BRENDA | Entrée BRENDA | ||||||||
| ExPASy | Vue NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Entrée KEGG | ||||||||
| MétaCycle | voie métabolique | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| Structures de l' APB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Ontologie des gènes | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| Glutaminase | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 glutaminase probable de bacillus subtilis complexée avec la 6-diazo-5-oxo-l-norleucine
| |||||||||
| Identifiants | |||||||||
| symbole | Glutaminase | ||||||||
| Pfam | PF04960 | ||||||||
| Clan Pfam | CL0013 | ||||||||
| InterPro | IPR015868 | ||||||||
| SCOP2 | 1mki / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
La glutaminase ( EC 3.5.1.2 , glutaminase I , L-glutaminase , glutamine aminohydrolase ) est une enzyme amidohydrolase qui génère du glutamate à partir de la glutamine . La glutaminase possède des isoenzymes spécifiques aux tissus. La glutaminase a un rôle important dans les cellules gliales .
La glutaminase catalyse la réaction suivante :
Glutamine + H 2 O → glutamate + NH 3
Distribution de tissus
La glutaminase est exprimée et active dans les hépatocytes périportaux , où elle génère du NH 3 (ammoniac) pour la synthèse de l' urée , tout comme la glutamate déshydrogénase . La glutaminase est également exprimée dans les cellules épithéliales des tubules rénaux, où l'ammoniac produit est excrété sous forme d'ions ammonium. Cette excrétion d'ions ammonium est un mécanisme important de régulation acido-basique rénale. Au cours de l' acidose chronique , la glutaminase est induite dans le rein, ce qui entraîne une augmentation de la quantité d'ions ammonium excrétés. La glutaminase peut également être trouvée dans les intestins, où l'ammoniac porte hépatique peut atteindre jusqu'à 0,26 mM (comparé à une ammoniac dans le sang artériel de 0,02 mM).
L'un des rôles les plus importants de la glutaminase se trouve dans les terminaisons axonales des neurones du système nerveux central . Le glutamate est le neurotransmetteur excitateur le plus abondamment utilisé dans le SNC. Après avoir été libéré dans la synapse pour la neurotransmission, le glutamate est rapidement absorbé par les astrocytes voisins , qui le convertissent en glutamine. Cette glutamine est ensuite fournie aux terminaisons présynaptiques des neurones, où les glutaminases la reconvertissent en glutamate pour être chargée dans les vésicules synaptiques . Bien que les glutaminases "de type rénal" (GLS1) et "de type hépatique" (GLS2) soient exprimées dans le cerveau, il a été rapporté que GLS2 n'existe que dans les noyaux cellulaires des neurones du SNC.
Régulation
L'ADP est l'activateur nucléotidique adénine le plus puissant de la glutaminase. Des études ont également suggéré que l'ADP abaissait le K m de la glutamine et augmentait le V max . Ils ont constaté que ces effets étaient encore plus accrus lorsque l' ATP était présent.
Il est suggéré que la glutaminase mitochondriale activée par les phosphates (GLS1) est liée à un métabolisme élevé, à une diminution des niveaux d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) intracellulaires et à une diminution globale de l'oxydation de l'ADN dans les cellules normales et stressées. Il est suggéré que le contrôle par GLS2 des niveaux de ROS facilite «la capacité de p53 à protéger les cellules contre l'accumulation de dommages génomiques et permet aux cellules de survivre après un stress génotoxique léger et réparable».
Structure
La structure de la glutaminase a été déterminée en utilisant la diffraction des rayons X à une résolution allant jusqu'à 1,73 Â. Il y a 2 chaînes contenant 305 résidus qui composent la longueur de cette protéine dimère. Sur chaque brin, 23 % de la teneur en acides aminés, soit 71 résidus, se trouvent dans les 8 hélices. Vingt et un pour cent, ou 95 résidus, constituent les 23 brins de feuille bêta.
Isozymes
Les humains expriment 4 isoformes de glutaminase. GLS code 2 types de glutaminase de type rein avec une activité élevée et un faible Km. GLS2 code pour 2 formes de glutaminase de type hépatique avec une faible activité et une régulation allostérique.
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Protéines apparentées
Les glutaminases appartiennent à une famille plus large qui comprend les bêta-lactamases sérine-dépendantes et les protéines de liaison à la pénicilline . De nombreuses bactéries ont deux isozymes . Ce modèle est basé sur des glutaminases connues sélectionnées et leurs homologues au sein des procaryotes, à l'exclusion d' homologues hautement dérivés (branche longue) et architecturalement variés, afin d'obtenir des affectations conservatrices. Une forte baisse des scores se produit en dessous de 250, et les seuils sont fixés en conséquence. L'enzyme convertit la glutamine en glutamate, avec libération d' ammoniac . Les membres ont tendance à être décrits comme la glutaminase A (glsA), où B (glsB) est inconnu et peut ne pas être homologue (comme dans Rhizobium etli ; certaines espèces ont deux isozymes qui peuvent tous deux être désignés A (GlsA1 et GlsA2).
Signification clinique
De nombreux cancers dépendent de la glutaminase, ainsi des inhibiteurs de la glutaminase ont été proposés comme traitement anticancéreux. En juillet 2018, certains inhibiteurs de la glutaminase faisaient l'objet d'essais cliniques à mi-parcours. En 2021, il a été signalé qu'un inhibiteur de GLS1 éliminait les cellules sénescentes de divers organes et tissus chez des souris âgées, améliorant ainsi le dysfonctionnement tissulaire associé à l'âge. Les résultats suggèrent que les cellules sénescentes reposent sur la glutaminolyse, et l'inhibition de la glutaminase 1 peut offrir une stratégie prometteuse pour induire la sénolyse in vivo.
Les références
Liens externes
- Glutaminase à la National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH) des États-Unis
- Informations de recherche sur la glutaminase (WikiGenes)
