Homocystéine - Homocysteine

Homocystéine
Formule squelettique
Modèle boule et bâton
Noms
Nom IUPAC
Acide 2-amino-4-sulfanylbutanoïque
Identifiants
Modèle 3D ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Carte d'information de l'ECHA 100.006.567 Modifiez ceci sur Wikidata
Numéro CE
KEGG
CID PubChem
UNII
  • InChI=1S/C4H9NO2S/c5-3(1-2-8)4(6)7/h3,8H,1-2,5H2,(H,6,7) ChèqueOui
    Clé : FFFHZYDWPBMWHY-UHFFFAOYSA-N ChèqueOui
  • InChI=1/C4H9NO2S/c5-3(1-2-8)4(6)7/h3,8H,1-2,5H2,(H,6,7)
    Clé : FFFHZYDWPBMWHY-UHFFFAOYAS
  • C(CS)C(C(=O)O)N
Propriétés
C 4 H 9 NO 2 S
Masse molaire 135,18 g/mol
Apparence Poudre cristalline blanche
Point de fusion 234–235 °C (453–455 °F; 507–508 K) (se décompose)
soluble
log P -2.56
Acidité (p K a ) 2,25
Dangers
Pictogrammes SGH GHS07 : Nocif
Mention d'avertissement SGH Avertissement
H302
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa).
??N vérifier  ( qu'est-ce que c'est   ?) ChèqueOui??N
Références de l'infobox

Homocystéine / ˌ h m s ɪ s t i n / est un non-protéinogène α-amino acide . C'est un homologue de l'acide aminé cystéine , différant par un pont méthylène supplémentaire (-CH 2 -). Il est biosynthétisé à partir de la méthionine par l'élimination de son groupe méthyle terminal . Dans l'organisme, l'homocystéine peut être recyclée en méthionine ou convertie en cystéine à l'aide de certaines vitamines B .

Un taux élevé d'homocystéine dans le sang ( hyperhomocystéinémie ) rend une personne plus sujette aux lésions des cellules endothéliales , ce qui entraîne une inflammation des vaisseaux sanguins, qui à son tour peut conduire à l' athérogenèse , ce qui peut entraîner une lésion ischémique . Par conséquent, l'hyperhomocystéinémie est un facteur de risque possible de maladie coronarienne . La maladie coronarienne survient lorsqu'une plaque d'athérosclérose bloque le flux sanguin vers les artères coronaires , qui alimentent le cœur en sang oxygéné.

L'hyperhomocystéinémie a été corrélée à la survenue de caillots sanguins, de crises cardiaques et d'accidents vasculaires cérébraux, bien qu'il ne soit pas clair si l'hyperhomocystéinémie est un facteur de risque indépendant pour ces conditions. L'hyperhomocystéinémie a également été associée à des avortements spontanés précoces et à des anomalies du tube neural .

Structure

Forme zwitterionique de ( S )-homocystéine (à gauche) et ( R )-homocystéine (à droite)

L'homocystéine existe à des valeurs de pH neutres sous forme de zwitterion .

Biosynthèse et rôles biochimiques

Deux des principaux rôles biochimiques de l'homocystéine - (L'homocystéine est visible au milieu à gauche de l'image.) Elle peut être synthétisée à partir de la méthionine puis reconvertie en méthionine via le cycle SAM ou utilisée pour créer de la cystéine et de l'alpha-cétobutyrate.

L'homocystéine est biosynthétisée naturellement via un processus en plusieurs étapes. Premièrement, la méthionine reçoit un groupe adénosine de l' ATP , une réaction catalysée par la S-adénosyl-méthionine synthétase , pour donner la S- adénosyl méthionine (SAM). SAM transfère ensuite le groupe méthyle à une molécule acceptrice (par exemple, la norépinéphrine en tant qu'accepteur pendant la synthèse de l' épinéphrine , l' ADN méthyltransférase en tant qu'accepteur intermédiaire dans le processus de méthylation de l' ADN ). L'adénosine est ensuite hydrolysée pour donner la L- homocystéine. La L- homocystéine a deux destins principaux : la conversion via le tétrahydrofolate (THF) en L- méthionine ou la conversion en L- cystéine .

Biosynthèse de la cystéine

Les mammifères biosynthétisent l'acide aminé cystéine via l'homocystéine. La cystathionine β-synthase catalyse la condensation de l'homocystéine et de la sérine pour donner la cystathionine . Cette réaction utilise la pyridoxine (vitamine B 6 ) comme cofacteur. La cystathionine γ-lyase convertit ensuite ce double acide aminé en cystéine, ammoniac et -cétobutyrate. Les bactéries et les plantes dépendent d'une voie différente pour produire de la cystéine, en s'appuyant sur l' O- acétylsérine.

Métabolisme MTHFR : cycle folate, cycle méthionine, trans-sulfuration et hyperhomocystéinémie - 5-MTHF : 5-méthyltétrahydrofolate ; 5,10-méthyltétrahydrofolate; BAX : protéine X associée à Bcl-2 ; BHMT : bétaïne-homocystéine S-méthyltransférase ; CBS : cystathionine bêta synthase ; CGL : cystathionine gamma-lyase ; DHF : dihydrofolate (vitamine B9) ; DMG : diméthylglycine ; dTMP : thymidine monophosphate ; dUMP : désoxyuridine monophosphate ; FAD + flavine adénine dicucléotide ; FTHF : 10-formyltétrahydrofolate ; MS : méthionine synthase ; MTHFR : méhtylènetétrahydrofolate réductase ; SAH : S-adénosyl-L-homocystéine ; SAME : S-adénosyl-L-méthionine; THF : tétrahydrofolate

Récupération de méthionine

L'homocystéine peut être recyclée en méthionine . Ce procédé utilise le tétrahydrofolate de N5-méthyle comme donneur de méthyle et des enzymes liées à la cobalamine (vitamine B 12 ). Plus de détails sur ces enzymes peuvent être trouvés dans l'article sur la méthionine synthase .

Autres réactions d'importance biochimique

L'homocystéine peut se cycliser pour donner l' homocystéine thiolactone , un hétérocycle à cinq chaînons . En raison de cette réaction d'« auto-bouclage », les peptides contenant de l'homocystéine ont tendance à se cliver par des réactions générant un stress oxydatif .

L' homocystéine agit également comme un antagoniste allostérique à la dopamine D 2 récepteurs.

Il a été suggéré que l'homocystéine et sa thiolactone pourraient avoir joué un rôle important dans l' apparition de la vie sur la Terre primitive.

Taux d'homocystéine

Homocystéine plasmatique totale

Les taux d'homocystéine sont généralement plus élevés chez les hommes que chez les femmes et augmentent avec l'âge.

Les niveaux communs dans les populations occidentales sont de 10 à 12 mol/L, et des niveaux de 20 μmol/L sont trouvés dans les populations ayant de faibles apports en vitamine B ou chez les personnes âgées (par exemple, Rotterdam, Framingham).

Il diminue avec le piégeage du méthylfolate, où il s'accompagne d'une diminution de l'acide méthylmalonique, d'une augmentation du folate et d'une diminution de l' acide formiminoglutamique . C'est le contraire des mutations MTHFR C677T, qui entraînent une augmentation de l'homocystéine.

Plages de référence sanguine pour l'homocystéine :
Sexe Âge Limite inférieure Limite supérieure Unité Élevé Cible thérapeutique
Femelle 12-19 ans 3.3 7.2 mol/L > 10,4 mol/L
ou
> 140 g/dl
< 6,3 mol/L
ou
< 85 g/dL
45 100 g/dL
>60 ans 4.9 11.6 mol/L
66 160 g/dL
Homme 12-19 ans 4.3 9,9 mol/L > 11,4 mol/L
ou
> 150 g/dL
60 130 g/dL
>60 ans 5.9 15.3 mol/L

+ |-

80 210 g/dL

Les plages ci-dessus sont fournies à titre d'exemple uniquement ; les résultats des tests doivent toujours être interprétés en utilisant la plage fournie par le laboratoire qui a produit le résultat.

Homocystéine élevée

Des taux anormalement élevés d'homocystéine dans le sérum, supérieurs à 15 μmol/L, sont une condition médicale appelée hyperhomocystéinémie . Cela a été prétendu être un facteur de risque important pour le développement d'un large éventail de maladies, y compris la thrombose , les maladies neuropsychiatriques et les fractures. Il s'avère également être associé à la microalbuminurie, qui est un indicateur fort du risque de futures maladies cardiovasculaires et de dysfonctionnement rénal. La vitamine B 12 déficit, lorsqu'elle est associée à des taux de folates sériques élevés, a constaté une augmentation des concentrations globales de homocystéine ainsi.

En règle générale, l'hyperhomocystéinémie est gérée avec une supplémentation en vitamine B 6 , vitamine B 9 et vitamine B 12 . Cependant, la supplémentation en ces vitamines ne semble pas améliorer les résultats des maladies cardiovasculaires.

Les références

Liens externes