Proenzyme

Définition

Une proenzyme, ou zymogène, est un précurseur inactif d'une enzyme, c'est-à-dire qu'elle ne catalyse aucune réaction comme le font les enzymes. Pour l'activer, il faut un changement biochimique dans la structure qui amène à former un centre actif où la catalyse peut être effectuée.

À ce moment, la proenzyme devient une enzyme active. Le changement biochimique intervient généralement dans un lysosome, où une partie spécifique de l'enzyme précurseur est clivée du reste pour l'activer. La chaîne d'acides aminés libérée par activation est appelée peptide d'activation.

L'activation d'une proenzyme :

La maturation des proenzymes est un mécanisme général pour contrôler l'activation des enzymes. Les membres catalytiquement actifs de la famille des métalloprotéases à ancrage membranaire A Disintegrin And Metalloprotease (ADAM) sont synthétisés sous forme de proenzymes, dans lesquelles la latence est maintenue par leurs pro-domaines auto-inhibiteurs.

Explications

Les proenzymes (ou zymogènes) sont utilisées dans de nombreuses réactions biologiques, telles que la digestion ou la coagulation sanguine. Elles sont un brillant exemple de régulation endogène des enzymes, de la façon de contrôler leur fonction. Les modifications que subissent les proenzymes sont irréversibles, donc, pour stopper les réactions qu'elles effectuent, un inhibiteur de l'enzyme auquel ils donnent lieu est nécessaire.

Notez l'exemple du trypsinogène (proenzyme-zymogène), qui donne naissance à la trypsine (enzyme), qui à son tour active d'autres proenzymes. Afin d'arrêter l'activation des proenzymes, la trypsine ne peut pas être reconvertie en trypsinogène, mais un inhibiteur de la trypsine doit être sécrété pour arrêter son action.

Exemples

Quelques exemple de proenzymes (parmi les plus connues) :

• angiotensinogène;
• trypsinogène;
• chymotrypsinogène;
• fibrinogène;
• pepsinogène;
• la plupart des protéines du système de coagulation;
• certaines des protéines du système du complément;
• procaspasas;
• proélastase;
• prolipase;
• procarboxypolypeptidases;
• prothrombine.

Voir aussi une isoenzyme et les précurseurs protéiques.

Processus

Dans la présentation schématique (ci-dessus) de l'activation de la proenzyme ADAM (désintégrine et métalloprotéinase) par suppression de pro-domaine, les ADAM sont générés sous la forme d'une proenzyme inactive avec un pro-domaine auto-inhibiteur : le domaine catalytique d'ADAM est représenté par un cercle jaune, le pro-domaine est représenté par deux parties connectées (bleu) où le site PC en amont est situé au milieu (sombre ligne bleue) et le site limite est connecté au domaine catalytique (ligne jaune). L'élimination du pro-domaine intervient dans le compartiment trans Golgi (A, appareil de Golgi) et le premier événement de clivage est effectué par la furine ou PC sur le site PC en amont (B).

Cela conduit à des changements de conformation, qui exposent le site limite pour un clivage rapide par la furine ou d'autres protéases (C). L'ADAM activé est acheminé vers la membrane (D) pour éliminer les substrats de surface cellulaire (E). Cependant, lorsque seul le site limite est clivé comme dans le mutant américain (F), le pro-domaine reste attaché au domaine catalytique, formant ainsi un complexe binaire inactif étroitement lié (G). Cette forme de pseudo-proenzyme est délivrée à la membrane (H) mais ne peut pas éliminer les substrats de surface cellulaire (I).

En rapport avec "proenzyme"

• apoenzyme

  

  Une apoenzyme est une partie protéique d'une enzyme, qui doit être activée par une coenzyme ou un cofacteur.

• coenzyme

  

  Une coenzyme est une petite molécule organique nécessaire pour qu'une enzyme remplisse sa fonction.

• endoenzyme

  

  Une endoenzyme est une enzyme produite à l'intérieur de la cellule et qui est active dans son milieu intracellulaire.

• enzyme

  

  Une enzyme est un catalyseur biologique, presque toujours une protéine. Elle accélère le déroulement d'une réaction chimique spécifique dans la cellule.