Fumarase
Définition
Une fumarase est une enzyme qui catalyse l'hydratation du fumarate en malate. La réaction d'hydratase, une lyase d'addition d'eau, est hétérogène avec une catalyse hétérogène. La fumarase appartient à la famille des liants, en particulier des hydrolyses, qui rompent les liaisons carbone-oxygène. Elles interviennent dans le cycle de Krebs.
La fumarase (ou fumarate hydratase) est une enzyme qui catalyse l'hydratation-déshydratation réversible du fumarate en malate.
Structure d'une fumarase :
La structure d'une fumarase et la réaction de cycle de l'acide citrique.
Explications
La fumarase se présente sous deux formes : mitochondriale et cytosolique. Cette enzyme participe un à 2 voies métaboliques : le cycle de l'acide citrique, et le cycle de de réduction (fixation de CO2). Elle est également importante dans le carcinome rénal. Des mutations de ce gène ont été associées au développement de léiomyomes dans la peau et l'utérus en association avec un carcinome rénal.
Types de fumarases
Les fumarases I sont des amas de fer bactériens contenant des protéines thermolabiles, tandis que les fumarases II se trouvent dans les procaryotes et les eucaryotes. Leur action catalytique ne nécessite aucun ion métallique et est beaucoup plus stable. Les fumarases I apparaissent sous forme de dimères, les fumarases II sous la forme de tétramères dans les mitochondries.
L'absence de fumarase II humaine peut résulter de la mutation du gène FH et conduire à l'uréase fumarique et à la fomentation des fibromes.
L'isoenzyme mitochondriale est impliquée dans le cycle de Krebs (également connu sous le nom de cycle de l'acide tricarboxylique ou cycle de l'acide citrique), et l'isoenzyme cytosolique est impliquée dans le métabolisme des acides aminés et fumarate.
Dans le cycle de Krebs
L'enzyme fumarase participe à trois voies métaboliques : le cycle de Krebs, le cycle réducteur de l'acide citrique (fixation du CO2 ou cycle de Krebs inverse) et le carcinome à cellules rénales.
La fumarase dans le cycle de Krebs a pour fonction de faciliter la production d'énergie sous forme de NADH. Dans le cytosol, l'enzyme métabolise le fumarate, qui est un produit secondaire du cycle de l'urée et du catabolisme des acides aminés. Des études ont révélé que le site actif est composé de résidus d'acides aminés de trois des quatre sous-unités de l'enzyme tétramère (classe II). His-188 et Lys-324 sont deux résidus catalytiques acido-basiques potentiels.
Exemple avec le cycle de l'acide citrique
Le cycle de l'acide citrique est une voie métabolique importante qui oxyde complètement l'acétyl-CoA produit à partir du pyruvate en CO2 et produit de l'énergie sous forme d'ATP. Cette réaction a un pouvoir réducteur sous forme de NADH et FADH2.
L'une des réactions du cycle de l'acide citrique est catalysée par l'enzyme fumarase. La réaction est un exemple d'hydratation d'un alcène pour produire un alcool.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "fumarase" :
- fumarate hydratase
0 antonyme (sens contraire).
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