Aldolase A

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Fructose-bisphosphate aldolase A
Image illustrative de l’article Aldolase A
Aldolase A musculaire humaine (PDB 4ALD[1])
Caractéristiques générales
Symbole ALDOA
N° EC 4.1.2.13
Homo sapiens
Locus 16p11.2
Masse moléculaire 39 420 Da[2]
Nombre de résidus 364 acides aminés[2]
Entrez 226
HUGO 414
OMIM 103850
UniProt P04075
RefSeq (ARNm) NM_000034.3, NM_001127617.2, NM_001243177.1, NM_184041.2, NM_184043.2
RefSeq (protéine) NP_000025.1, NP_001121089.1, NP_001230106.1, NP_908930.1, NP_908932.1
Ensembl ENSG00000149925
PDB 1ALD, 2ALD, 4ALD

GENATLASGeneTestsGoPubmedHCOPH-InvDBTreefamVega

Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.

L’aldolase A est l'une des trois isoformes de l'aldolase, une lyase qui catalyse la réaction :

Beta-D-fructose-1,6-bisphosphate wpmp.png          D-glyceraldehyde-3-phosphate.svg    +    Glycerone-phosphate wpmp.png
Fructose-1,6-bisphosphate G3P DHAP

Cette enzyme intervient dans la glycolyse et, dans une moindre mesure, dans la néoglucogenèse. Chez l'homme, elle est encodée par le gène ALDOA, situé sur le chromosome 16 et contenant 8 exons.

Expression des isoformes[modifier | modifier le code]

L'expression des isoenzymes de l'aldolase — aldolase A, aldolase B, aldolase C — varie au cours du développement. L'aldolase A est exprimée lors du développement de l'embryon et est produite en quantités encore plus grandes dans le muscle adulte et dans les lymphocytes[3] ainsi que dans les érythrocytes[4]. Elle est également exprimée dans le cerveau et les autres tissus nerveux en quantité comparable à celle de l'aldolase C, mais son expression est réprimée chez l'adulte dans le foie, les reins et les intestins. Un déficit en aldolase A a été associé à la myopathie et à l'anémie hémolytique[5]. Il existe plusieurs produits de transcription en raison d'un épissage alternatif. Des pseudogènes ont été identifiés sur le chromosome 3 et le chromosome 10.

Régulation[modifier | modifier le code]

Elle est régulée par les substrats du métabolisme énergétique tels que le glucose, le lactate et la glutamine[6]. Il a été observé que, dans les mastocytes, l'aldolase A subit une modification post-traductionnelle par nitration sur un résidu de tyrosine, ce qui modifierait son affinité pour le fructose-1,6-bisphosphate et/ou l'inositol trisphosphate. Ces modifications affecteraient ensuite les cascades de signalisation cellulaire de l'inositol trisphosphate et de la phospholipase C dans les réponses induites par l'immunoglobuline E[3].

Rôles divers[modifier | modifier le code]

Outre son rôle dans la glycolyse et la néoglucogenèse, l'aldolase A intervient également dans la maintenance des tissus musculaires, la régulation de la forme et de la motilité des cellules, la contraction du muscle strié, l'organisation de l'actine dans le cytosquelette (en se liant à la cytohésine 2 (en) (ARNO) et au facteur d'ADP-ribosylation 6 (en))[7] et la régulation de la prolifération cellulaire[8].

Structure[modifier | modifier le code]

L'aldolase A est un homotétramère, c'est-à-dire qu'elle est constituée de quatre sous-unités identiques. Certains résidus d'acide aminé jouant un rôle clé dans la réaction catalysée ont été identifiés. Ainsi, le résidu de Tyr-363 permet la protonation du C3 du substrat tandis que le résidu de Lys-146 agirait en stabilisant la charge électrique négative de la base conjuguée résultante sur la Tyr-363. Le résidu de Glu-187 joue plusieurs rôles à plusieurs niveaux de la catalyse, y compris la réaction de déshydratation et le clivage du substrat[9]. L'aldolase A est normalement une enzyme cytosolique, mais son abondance dans le noyau est corrélée à la vitesse de prolifération cellulaire[6]. Elle intervient dans le noyau à la phase S du cycle cellulaire. Cette localisation nucléaire est régulée par les protéine kinases Akt1 et p38 (en). Il est possible que le noyau serve de réservoir pour stocket l'aldolase A lorsque le taux de glucose est bas[6].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Andrew Dalby, Zbigniev Dauter et Jennifer A. Littlechild, « Crystal structure of human muscle aldolase complexed with fructose 1,6-bisphosphate: Mechanistic implications », Protein Science, vol. 8, no 2,‎ , p. 291-297 (PMID 10048322, PMCID 2144250, DOI 10.1110/ps.8.2.291, lire en ligne)
  2. a et b Les valeurs de la masse et du nombre de résidus indiquées ici sont celles du précurseur protéique issu de la traduction du gène, avant modifications post-traductionnelles, et peuvent différer significativement des valeurs correspondantes pour la protéine fonctionnelle.
  3. a et b (en) Yokananth Sekar, Tae Chul Moon, Carolyn M. Slupsky et A. Dean Befus, « Protein Tyrosine Nitration of Aldolase in Mast Cells: A Plausible Pathway in Nitric Oxide-Mediated Regulation of Mast Cell Function », Journal of Immunology, vol. 185, no 1,‎ , p. 578-587 (PMID 20511553, DOI 10.4049/jimmunol.0902720, lire en ligne)
  4. (en) H. Kishi, T. Mukai, A. Hirono, H. Fujii, S. Miwa et K. Hori, « Human aldolase A deficiency associated with a hemolytic anemia: thermolabile aldolase due to a single base mutation », Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 84, no 23,‎ , p. 8623-8627 (PMID 2825199, PMCID 299598, DOI 10.1073/pnas.84.23.8623, JSTOR 30518, Bibcode 1987PNAS...84.8623K, lire en ligne)
  5. (en) David C. Yao, Dean R. Tolan, Michael F. Murray, David J. Harris, Basil T. Darras, Alon Geva et Ellis J. Neufeld, « Hemolytic anemia and severe rhabdomyolysis caused by compound heterozygous mutations of the gene for erythrocyte/muscle isozyme of aldolase, ALDOA(Arg303X/Cys338Tyr) », Blood, vol. 103, no 6,‎ , p. 2401-2403 (PMID 14615364, DOI 10.1182/blood-2003-09-3160, lire en ligne)
  6. a b et c (en) Piotr Mamczur, Andrzej Gamian, Jerzy Kolodziej, Piotr Dziegiel et Dariusz Rakus, « Nuclear localization of aldolase A correlates with cell proliferation », Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research, vol. 1833, no 12,‎ , p. 2812-2822 (PMID 23886627, DOI 10.1016/j.bbamcr.2013.07.013, lire en ligne)
  7. (en) Maria Merkulova, Andrés Hurtado-Lorenzo, Hiroyuki Hosokawa, Zhenjie Zhuang, Dennis Brown, Dennis A. Ausiello et Vladimir Marshansky, « Aldolase directly interacts with ARNO and modulates cell morphology and acidic vesicle distribution », American Journal of Physiology - Cell Physiology, vol. 300, no 6,‎ , C1442-C1455 (PMID 21307348, PMCID 3118619, DOI 10.1152/ajpcell.00076.2010, lire en ligne)
  8. (en) Sha Du, Zhuzhu Guan, Lihong Hao, Yang Song, Lan Wang, Linlin Gong, Lu Liu, Xiaoyu Qi, Zhaoyuan Hou et Shujuan Shao, « Fructose-Bisphosphate Aldolase A Is a Potential Metastasis-Associated Marker of Lung Squamous Cell Carcinoma and Promotes Lung Cell Tumorigenesis and Migration », PLoS ONE, vol. 9, no 1,‎ , e85804 (PMID 24465716, PMCID 3900443, DOI 10.1371/journal.pone.0085804, Bibcode 2014PLoSO...985804D, lire en ligne)
  9. (en) Kai Tittmann, « Sweet siblings with different faces: The mechanisms of FBP and F6P aldolase, transaldolase, transketolase and phosphoketolase revisited in light of recent structural data », Bioorganic Chemistry, vol. 57,‎ , p. 263-280 (PMID 25267444, DOI 10.1016/j.bioorg.2014.09.001, lire en ligne)