Malate déshydrogénase
Définition
La malate déshydrogénase (MDH) est une enzyme à NAD ou à NADP qui catalyse l'oxydation du malate en oxaloacétate dans le cycle de Krebs et la réduction de l'oxaloacétate en malate lors de la fixation du CO2 chez les plantes CAM ou en C4.
La malate déshydrogénase :
La malate déshydrogénase est une enzyme qui catalyse la dernière étape du cycle de l'acide citrique, qui est l'oxydation réversible de l'acide malique en acide oxaloacétique. La malate déshydrogénase a un numéro CE de EC 1.1.1.37 et un numéro CAS de 9001–64–3.
Explications
La malate déshydrogénase (MDH) est l'enzyme qui catalyse la réaction chimique du malate de L en oxaloacétate. Il est donc indispensable dans plusieurs parties du métabolisme de tous les organismes aérobies, en particulier lors du cycle du citrate, de l'aspartate et du transport de l'énergie via la navette malate-aspartate. Alors que les procaryotes possèdent une seule forme de l'enzyme, tous les eucaryotes possèdent deux isoenzymes situées dans la mitochondrie et le cytoplasme (MDHM et MDHC). Les champignons et les plantes ont également une certaine forme dans les glyoxysomes impliqués dans le cycle du glyoxylate. Enfin, les plantes dans leurs chloroplastes ont encore une forme d'enzyme qui effectue des tâches essentielles dans le cycle de Calvin et le métabolisme plus spécialisé du cycle du C4 ou de l'acide de Crassulacea. En revanche, la MDH des archées est étroitement liée à la lactate déshydrogénase.
La malate déshydrogénase est aussi appelée la malicodéshydrogénase,
Structure
Plusieurs isoenzymes sont connues à partir de la malate déshydrogénase. Les eucaryotes possèdent au moins deux isoenzymes différentes, l'une dans les mitochondries et l'autre dans le cytosol. La production de ceux-ci est pilotée par deux gènes différents qui sont susceptibles d'avoir une origine commune.
La structure tertiaire des malate déshydrogénases mitochondriales et cytoplasmiques est très similaire, bien qu'il existe de grandes différences dans la structure primaire.
Le NAD+ ou le NADH est le cofacteur de la plupart des enzymes, mais le NADP+ ou le NADH est le cofacteur de l'enzyme malate déshydrogénase du chloroplaste chez les plantes. La malate déshydrogénase a une structure très similaire à tous les organismes. C'est un dimère composé de deux unités similaires. Chaque unité a deux sous-unités qui contiennent des sites de liaison pour le cofacteur et le substrat.
Activités
La malate déshydrogénase a une structure et un mécanisme de réaction très similaires à la lactate déshydrogénase. L'histidine et l'acide aspartique du site actif agissent comme donneurs et receveurs de protons, et l'arginine verrouille la position de l'acide carboxylique en tant que substrat. La coenzyme se lie d'abord à l'enzyme puis au substrat. Dans la réaction d'oxydation, l'enzyme utilise le NAD + comme cofacteur et une réaction de réduction pour catalyser la molécule NADH.
La malate déshydrogénase est une enzyme régulée allostériquement. Une concentration élevée d'acide malique active l'enzyme, alors qu'à une teneur élevée en acide oxaloacétique, elle est inhibée. L'acide citrique empêche la réduction de l'acide oxaloacétique en acide malique. L'acide citrique active également l'enzyme lorsque les niveaux d'acide malique et de NAD sont élevés, mais lorsqu'ils sont faibles, l'acide citrique inhibe l'activité de la malate déshydrogénase. L'activité malate déshydrogénase dépendante du NADP des chloroplastes est également contrôlée par la quantité de lumière. Dans l'obscurité, l'enzyme est inactive et contient des ponts disulfure entre les acides aminés de la cystéine. Grâce à l'énergie solaire, la thiorédoxine réduit les ponts disulfure et active l'enzyme.
La malate déshydrogénase mitochondriale est une partie importante du cycle de l'acide citrique et l'enzyme cytosolique fait partie de la gluconéogenèse, dont l'un des intermédiaires est l'oxaloacétate. L'oxaloacétate ne peut pas traverser les membranes mitochondriales, mais l'acide malique est capable de le faire. Dans les mitochondries, l'oxaloacétate est réduit par le NADH en acide malique, qui est transporté vers le cytosol, où la malate déshydrogénase l'oxyde en acide oxaloacétique, qui peut ensuite être utilisé dans la gluconéogenèse.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "malate déshydrogénase" :
- malicodéshydrogénase
0 antonyme (sens contraire).
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