Cofacteur (biochimie)

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Le complexe succinate déshydrogénase présente plusieurs cofacteurs : flavine, centres fer-soufre et hème.

En biochimie, un cofacteur est une substance chimique non protéique, mais qui est liée à une protéine, et qui est nécessaire à l'activité biologique de celle-ci. Ces protéines sont souvent des enzymes, et les cofacteurs peuvent être considérés comme des « molécule d'assistance » aidant aux transformations biochimiques.

Les cofacteurs peuvent être classés en deux catégories :

  • les ions métalliques qui permettent le maintien de la structure de l'enzyme.
  • les coenzymes qui favorisent l'activité enzymatique et qui peuvent être classés selon leur mode de liaison à l'enzyme : des coenzymes faiblement liés à l'enzyme (liaison hydrogène ou ionique) seront appelés cosubstrats, et des coenzymes fortement liés à l'enzyme (liaison covalente) seront appelés groupements prosthétiques.

Certaines sources limitent l'usage du terme « cofacteur » aux substances inorganiques[1],[2]. Une enzyme inactive, sans cofacteur, est appelée apoenzyme ; alors que l'enzyme « complète », avec cofacteur, est l'holoenzyme.

Certaines enzymes ou certains complexes enzymatiques nécessitent plusieurs cofacteurs, comme le complexe multi-enzymes pyruvate déshydrogénase[3]. Ce complexe enzymatique au carrefour de la glycolyse et le cycle de Krebs requiert cinq cofacteurs organiques, la faiblement liée thiamine pyrophosphate (TPP), le lipoamide et la flavine adénine dinucléotide (FAD) liées par liaison covalente, les cosubstrats nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+) et coenzyme A (CoA), et un cofacteur métal-ion (Mg2+).

Les cofacteurs organiques sont souvent des vitamines ou des dérivés de vitamines. La plupart contiennent le nucléotide adénosine monophosphate (AMP) dans leur structure, comme l'ATP, le coenzyme A, la FAD et NAD+. Cette structure commune peut refléter une origine évolutive commune en tant qu'élément de ribozymes dans une ancienne biologie basée sur l'ARN. L'hypothèse a été faite que la partie AMP de la molécule pourrait être considérée comme une sorte de « poignée » par laquelle l'enzyme peut « saisir » le coenzyme et le faire basculer entre les différents centres catalytiques[4].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « coenzymes and cofactors » (consulté le 2007-11-17)
  2. (en) « Enzyme Cofactors » (consulté le 2007-11-17)
  3. (en) Jordan, Frank; Patel, Mulchand S., Thiamine: catalytic mechanisms in normal and disease states, New York, N.Y, Marcel Dekker,‎ 2004 (ISBN 978-0-8247-4062-7, LCCN 2004300405), p. 588
  4. (en) Denessiouk KA, Rantanen VV, Johnson MS, « Adenine recognition: a motif present in ATP-, CoA-, NAD-, NADP-, and FAD-dependent proteins », Proteins, vol. 44, no 3,‎ 2001, p. 282–91 (PMID 11455601, DOI 10.1002/prot.1093)