Glutamine synthétase
Définition
La glutamine synthétase (GS), ou la glutamate ammonium ligase, est une enzyme qui catalyse l'amidination de l'acide glutamique par condensation avec l'ammoniac en présence d'ATP et de Mg2+ pour former la glutamine. Elle est présente dans toutes les cellules pour détoxifier l'ammoniac libéré par le catabolisme des composés aminés.
La glutamine synthétase :
La glutamine est synthétisée par la glutamine synthétase (GS) et hydrolysée par la glutaminase (GLS). La GS utilise le glutamate et l'ammoniac (NH3), consommant ainsi un ATP. Le glutamate provient d'acides aminés alimentaires ou catabolisés. La GLS décompose la glutamine en glutamate et en ammonium (NH4). La présence de GS et de GLS dans la plupart des cellules détermine si les tissus produisent ou utilisent principalement de la glutamine, que ce soit en bonne santé ou en maladie.
Explications
La glutamine synthétase (GS) est une enzyme largement répandue, responsable de la conversion, sous l'action de l'ATP, du glutamate et de l'ammoniac en glutamine, un acide aminé essentiel au métabolisme de l'azote et à la biosynthèse des protéines. Ses fonctions sont essentielles à la détoxification de l'ammoniac, au maintien de l'homéostasie azotée et à l'apport d'azote nécessaire à la production de molécules vitales telles que les bases de l'ADN et d'autres acides aminés. L'activité de la GS est étroitement contrôlée et varie selon les tissus et les organismes, régie par divers mécanismes de régulation tels que les interactions protéine-protéine et les altérations de sa configuration oligomérique.
Les glutamine-synthétases sont des enzymes qui transfèrent l'ammonium au glutamate d'acide aminé en consommant de l'ATP. Cela crée la glutamine, un acide aminé. Ils jouent un rôle important dans le métabolisme de l'azote de tous les êtres vivants, par exemple dans la biosynthèse de la glutamine, qui à son tour sert de point de départ à la synthèse d'autres composés.
Chez l'Homme
Chez l'homme, la glutamine synthétase est utilisée pour assimiler l'ammonium toxique et existe principalement dans le cerveau, les reins et le foie. L'ammonium transféré au glutamate de cette manière peut être transféré à l'urée dans le foie via le cycle de l'urée et ainsi excrété par les reins.
La GS humaine est également exprimée au cours de la phase foetale précoce, mais l'assimilation de l'azote comme chez les bactéries n'a pas lieu, car la glutamate synthase, qui est essentielle pour cela, n'est pas disponible chez l'homme, et l'homme est donc dépendant de l'apport en acides aminés. Les mutations dans le gène GLUL peut provoquer une carence en glutamine, des dommages graves et entraîne la mort du nouveau-né au très rare foetus systémique.
La GS fait partie de la voie dite GS / GOGAT (glutamine synthétase / glutamine oxoglutarate aminotransférase), une autre manière d'assimiler l'ammoniac en plus de la réaction par la glutamate déshydrogénase.
Classification
La glutamine synthétase est une enzyme répandue, existante sous différentes formes réparties en trois classes :
- Classe 1 : Ce type se trouve exclusivement chez les procaryotes et se compose de douze sous-unités identiques de 50 kDa chacune. L'enzyme est sous le contrôle d'une rétroaction négative cumulative médiée par une variété de produits finaux du métabolisme de la glutamine. De plus, l'activité de l'enzyme est contrôlée par une modification covalente réversible. Un certain résidu tyrosine de chaque sous-unité de l'enzyme est adénylé, grâce à quoi l'inhibition est intensifiée par la rétroaction négative.
- Classe 2 : Chez les eucaryotes et certaines bactéries, ce type peut être trouvé, qui se compose de dix sous-unités identiques. Plusieurs isoformes de la glutamine synthétase de classe 2 se trouvent dans les plantes.
- Classe 3 : GSIII n'a jusqu'à présent été trouvé que dans les bactéries Bacteroides fragilis et Butyrivibrio fibrisolvens.
Synonymes, antonymes
Voir tous les synonymes pour "glutamine synthétase".1 synonyme (sens proche) de "glutamine synthétase" :
- glutamate ammonium ligase
0 antonyme (sens contraire).
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