Thréonine
Définition
La thréonine (Thr) est un acide aminé essentiel impliqué dans le métabolisme des lipides, la synthèse des protéines, la prolifération et la différenciation des cellules souches embryonnaires, ainsi que la santé et la fonction intestinales. Le besoin et le métabolisme de thréonine sont étroitement liés à la santé et à la maladie chez les animaux.
La voie métabolique de la thréonine :
La thréonine est métabolisée en différents intermédiaires et produits finaux par trois enzymes. Abréviations : GCAT : 2-amino-3-oxobutyrate CoA ligase; STDH : thréonine déshydratase; TCA : cycle des acides tricarboxyliques; TDH : thréonine déshydrogénase; Thr : thréonine.
Explications
La thréonine (Thr), un acide aminé essentiel pour les animaux et l'acide aminé limitant dans l'alimentation des porcs et des volailles, joue un rôle vital dans la modulation du métabolisme nutritionnel, la biosynthèse macromoléculaire et l'homéostasie intestinale.
Les preuves actuelles soutiennent que la supplémentation en thréonine entraîne des avantages en termes de métabolisme énergétique. La thréonine n'est pas seulement un composant important de la mucine gastro-intestinale, mais agit également comme un modulateur nutritionnel qui influence le système immunitaire intestinal via des réseaux de signalisation complexes, en particulier la protéine kinase activée par les mitogènes (MAPK) et la cible de la voie du signal de la rapamycine (TOR).
La thréonine est également reconnue comme un nutriment indispensable à la croissance et à la prolifération cellulaire. Ainsi, l'optimisation des besoins en thréonine peut exercer un impact favorable sur les facteurs liés à la santé et aux maladies chez les animaux. La relation entre la thréonine et les fonctions physiologiques sont pertinentes dans les voies métaboliques et la régulation nutritionnelle.
Dans l'alimentation
La thréonine (Thr), autrement connue sous le nom d'acide α-amino-β-hydroxybutyrique, est un acide aminé indispensable chez les animaux qui doit être obtenu à partir de l'alimentation. Il est également identifié comme le deuxième acide aminé limitant pour les porcs de finition nourris avec un régime à base de farine de maïs et de soja, et le troisième acide aminé limitant dans les régimes à base de farine de maïs et de soja pour les poulets de chair.
La thréonine est une molécule bioactive importante qui a des effets de médiation vitaux sur la synthèse des protéines, le métabolisme énergétique et l'absorption des nutriments. De nombreuses études antérieures se sont concentrées sur les exigences, la fonction physiologique et la voie métabolique de Thr. Il a été rapporté que des niveaux alimentaires appropriés de Thr peuvent favoriser la croissance des animaux, améliorer la fonction immunitaire et maintenir la santé intestinale.
La thréonine est un modulateur nutritionnel efficace affectant le métabolisme nutritionnel. Il a été démontré que la supplémentation en thréonine améliore le métabolisme des lipides hépatiques, et il a été rapporté précédemment qu'une carence en Thr peut induire une accumulation de triglycérides hépatiques.
La thréonine exerce un effet protecteur sur les désordres métaboliques des lipides en régulant la voie de signalisation de la lipogenèse et l'expression des gènes thermogéniques. Plus important encore, un nombre limité d'études ont indiqué que Thr joue un rôle indispensable dans la régulation physiologique dans de nombreux processus autres que la simple nutrition, en particulier dans la croissance et la prolifération cellulaire, y compris dans les cellules souches embryonnaires (CSE).
Les cellules souches embryonnaires sont une sorte de cellule souche pluripotente, qui peut être amenée à se différencier en plusieurs types de cellules. Les cellules souches embryonnaires ont le potentiel de traiter diverses maladies et blessures chez les animaux, telles que le maintien de l'homéostasie intestinale et la réparation des lésions hépatiques. Des découvertes récentes ont démontré que le Thr est un carburant métabolique efficace pour l'auto-renouvellement des CSE de souris, car il fournit une source de carbone pour la biosynthèse macromoléculaire et la régulation épigénétique.
Récemment, une relation entre la Thr alimentaire et la santé et la fonction intestinales des animaux a été rapportée. Une étude de traceurs isotopiques a montré qu'environ 40 à 60 % de la Thr alimentaire est extrait par l'intestin lors du métabolisme de premier passage, qui est principalement utilisé pour la synthèse des protéines muqueuses, représentant 71 % de l'utilisation totale de la Thr.
La thréonine maintient l'homéostasie intestinale en agissant sur la morphologie intestinale, les micro-organismes, la barrière et la fonction immunitaire. Lorsque le tractus intestinal est dans un état inflammatoire, Thr est utilisée pour réguler la différenciation des cellules immunitaires, l'expression des cytokines et les cascades de signalisation liées au système immunitaire, par exemple, la protéine kinase activée par les mitogènes (MAPK), la cible de la rapamycine (TOR), pour maintenir santé intestinale. La portée de cette revue est d'illustrer le métabolisme de la Thr, les influences et le mécanisme sous-jacent de la supplémentation en Thr sur les diverses fonctions physiologiques chez les animaux.
Voie métabolique de Thr
La thréonine sert principalement de substrat pour la synthèse des protéines, en particulier la mucine. De plus, Thr peut entrer dans la voie catabolique, où il peut être métabolisé en une variété de produits importants (glycine, acétyl-CoA, pyruvate) qui jouent un rôle crucial dans le métabolisme de l'hôte. La thréonine subit trois voies métaboliques différentes.
Le catabolisme de Thr suit la voie indépendante de la glycine ou dépendante de la glycine. Une étude a révélé que dans des conditions de jeûne et de famine, le Thr est catalysé en acide α-cétobutyrique et en ammoniac par la thréonine déshydratase hépatique (STDH) via la voie indépendante de la glycine, après quoi le cétobutyrate est décarboxylé pour former du propionyl-CoA.
La thréonine déshydrogénase (TDH) et la STDH sont fortement exprimées respectivement dans le pancréas et le foie.
Cependant, la thréonine aldolase a un faible niveau d'activité enzymatique dans le foie et est fortement exprimée dans la prostate. La TDH et la thréonine aldolase sont dans la voie dépendante de la glycine. La TDH est une enzyme clé du métabolisme Thr. Elle convertit Thr en 2-amino-3-oxybutyrate, un intermédiaire instable qui est ensuite dégradé en acétyl-CoA et en glycine par la 2-amino-3-oxobutyrate CoA ligase (GCAT). Par la suite, l'acétyl-CoA entre dans le cycle de l'acide tricarboxylique (TCA), où il aide à produire de l'énergie.
De plus, la thréonine aldolase métabolise Thr en glycine et acétaldéhyde]. Il convient de noter que la voie du métabolisme Thr peut être différente selon l'état physiologique. Chez les nourrissons, la Thr est exclusivement dégradée par la STDH, mais en plus de la voie STDH (glycine-indépendante), 7 à 10 % de la Thr totale est catabolisée par la voie TDH chez l'adulte. Cette différence est due aux besoins en glycine plus élevés chez les nourrissons par rapport aux adultes.
Synthèse et dégradation
La thréonine est dérivée en deux étapes de l'homosérine (Figure 5, ligne du haut). L'homosérine est phosphorylée et la thréonine synthase catalyse une réaction complexe qui convertit le phosphate d'homosérine résultant en thréonine. L'aspartokinase-homosérine déshydrogénase I est l'activité principale de l'homosérine déshydrogénase.
La thréonine inhibe allostériquement son activité. La sérine inhibe également cette enzyme, et c'est la base de la toxicité de la sérine dans certaines souches. La thréonine inhibe également la première enzyme spécifique de la synthèse de la thréonine, l'homosérine kinase. L'opéron thrABC code respectivement pour l'aspartokinase-homosérine déshydrogénase I et les deux enzymes de la voie spécifique de la thréonine. La thréonine et l'isoleucine, dérivée de la thréonine, contrôlent son expression par un mécanisme d'atténuation.
Plusieurs enzymes peuvent dégrader la thréonine - une aldolase, une déshydrogénase et une désaminase.
La thréonine aldolase génère de l'acétaldéhyde et de la glycine. Sa fonction n'est pas certaine. La voie de la déshydrogénase dégrade la thréonine en deux étapes en acétyl-CoA et en glycine. L'acétyl-CoA est nécessaire pour l'utilisation de la source de carbone, tandis que la glycine et sa dégradation ultérieure sont nécessaires pour l'utilisation de la source d'azote. Lrp active l'expression de ses gènes. La voie désaminase/déshydratase est une voie anaérobie qui produit du propionyl-phosphate, qui génère de l'ATP par une phosphorylation au niveau du substrat. Ses gènes sont soumis à une forte répression catabolique.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "thréonine" :
- acide α-amino-β-hydroxybutyrique
0 antonyme (sens contraire).
Les mots ou les expressions apparentés à THRÉONINE sont des termes qui sont directement liés les uns aux autres par leur signification, générale ou spécifique.
Le mot THREONINE est dans la page 2 des mots en T du lexique du dictionnaire.
Mots en T à proximité
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En rapport avec "thréonine"
Le thréose est un monosaccharide de quatre carbone ou hydrate de carbone don la formule moléculaire est C4H8O4.
Un acide aminé essentiel est un acide aminé indispensable qui ne peut pas être synthétisé et fabriqué par l'organisme.
L'isoleucine est un acide aminé essentiel qui aide à la fabrication de l'hémoglobine car elle transporte l'oxygène à l'intérieur des globules rouges.
La leucine est un acide aminé non polaire constitutif des protéines, dont la molécule est chirale, que le corps humain ne peut pas synthétiser.