Succinate déshydrogénase

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Succinate déshydrogénase (quinone)
Description de cette image, également commentée ci-après

Structure tridimensionnelle d'une succinate déshydrogénase d'E. coli montrant l'emplacement des cofacteurs : on reconnaît de bas en haut le FAD, trois centres fer-soufre [2Fe-2S], [4Fe-4S] et [3Fe-4S], l'ubiquinone, et le groupe héminique (PDB 1NEK[1]). Les sous-unités sont identifiées par une couleur : SdhA en vert, SdhB en bleu, SdhC en rose et SdhD en jaune.

N° EC EC 1.3.5.1
N° CAS 9028-11-9
Cofacteur(s) FAD ; Fe-S
Données
IntEnz Vue IntEnz
BRENDA Entrée BRENDA
IUBMB 1.3.5.1 à l'IUBMB
KEGG Entrée KEGG
MetaCyc Voie métabolique
PRIAM Profil
PDB Structures
GO AmiGO / EGO

La succinate déshydrogénase (SDH), ou complexe II de la chaîne respiratoire, également appelée succinate-coenzyme Q réductase (SQR), est une oxydoréductase membranaire qui catalyse la réaction :

succinate + ubiquinone \begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix} fumarate + ubiquinol.

Cette enzyme est présente chez un très grand nombre d'être vivants. On la trouve ainsi dans la membrane plasmique des bactéries et dans la membrane mitochondriale interne des eucaryotes, notamment des mammifères. Elle présente la particularité d'intervenir à la fois dans le cycle de Krebs et dans la chaîne de transport d'électrons de la phosphorylation oxydative[2]. Elle constitue le deuxième point d'entrée des électrons à haut potentiel de transfert dans la respiration cellulaire et assure le transfert de électrons du succinate de la matrice mitochondriale vers la coenzyme Q10 dissoute dans la bicouche lipidique.

Structure et fonctionnement[modifier | modifier le code]

La plupart des succinate déshydrogénases de bactéries et de mitochondries sont constituées de quatre sous-unités : deux sous-unités hydrophiles et deux sous-unités hydrophobes. Les deux premières sont la flavoprotéine SdhA et la protéine fer-soufre SdhB, situées dans la matrice mitochondriale, tandis que les deux dernières sont désignées par SdhC et SdhD et forment l'ancrage membranaire de l'enzyme. La SdhA contient le cofacteur flavine adénine dinucléotide (FAD) ainsi que le site de liaison au succinate, tandis que la SdhB contient trois centres fer-soufre : [2Fe-2S], [4Fe-4S] et [3Fe-4S]. Il existe deux isoformes distinctes de la sous-unité SdhA chez l'homme (sous-unités Fp de type I et de type II), présentes également chez Ascaris suum (en) et Caenorhabditis elegans[3]. Les sous-unités SdhC et SdhD forment un complexe membranaire avec le cytochrome b comprenant six hélices transmembranaires, un hème b et un site de liaison à l'ubiquinone. On trouve également une molécule de cardiolipine et une molécule de phosphatidyléthanolamine occupant le volume hydrophobe situé sous l'hème dans les sous-unités SdhC et SdhD.

Inhibiteurs[modifier | modifier le code]

Il existe deux classes distinctes d'inhibiteurs du complexe II : ceux qui bloquent la liaison à l'ubiquinone et ceux qui bloquent la liaison au succinate.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Victoria Yankovskaya, Rob Horsefield, Susanna Törnroth, César Luna-Chavez, Hideto Miyoshi, Christophe Léger, Bernadette Byrne, Gary Cecchini et So Iwata, « Architecture of Succinate Dehydrogenase and Reactive Oxygen Species Generation », Science, vol. 299, no 5607,‎ , p. 700-704 (PMID 12560550, DOI 10.1126/science.1079605, Bibcode 2003Sci...299..700Y, lire en ligne)
  2. (en) Kayode S. Oyedotun et Bernard D. Lemire, « The quaternary structure of the Saccharomyces cerevisiae succinate dehydrogenase. Homology modeling, cofactor docking, and molecular dynamics simulation studies », Journal of Biological Chemistry, vol. 279, no 10,‎ , p. 9424-9431 (PMID 14672929, DOI 10.1074/jbc.M311876200, lire en ligne)
  3. (en) Eriko Tomitsuka, Hiroko Hirawake, Yu-ichi Goto, Masafumi Taniwaki, Shigeharu Harada et Kiyoshi Kita, « Direct Evidence for Two Distinct Forms of the Flavoprotein Subunit of Human Mitochondrial Complex II (Succinate-Ubiquinone Reductase) », Journal of Biochemistry, vol. 134, no 2,‎ , p. 191-195 (PMID 12966066, DOI 10.1093/jb/mvg144, lire en ligne)
  4. (en) Li-shar Huang, Gang Sun, David Cobessi, Andy C. Wang, John T. Shen, Eric Y. Tung, Vernon E. Anderson et Edward A. Berry, « 3-Nitropropionic Acid Is a Suicide Inhibitor of Mitochondrial Respiration That, upon Oxidation by Complex II, Forms a Covalent Adduct with a Catalytic Base Arginine in the Active Site of the Enzyme », Journal of Biological Chemistry, vol. 281, no 9,‎ , p. 5965-5972 (PMID 16371358, PMCID 1482830, DOI 10.1074/jbc.M511270200, lire en ligne)
  5. (en) Hervé F. Avenot et Themis J. Michailides, « Progress in understanding molecular mechanisms and evolution of resistance to succinate dehydrogenase inhibiting (SDHI) fungicides in phytopathogenic fungi », Crop Protection, vol. 29, no 7,‎ , p. 643-651 (DOI 10.1016/j.cropro.2010.02.019, lire en ligne)
  6. (en) Tiphaine Dubos, Matias Pasquali, Friederike Pogoda, Angèle Casanova, Lucien Hoffmann et Marco Beyer, « Differences between the succinate dehydrogenase sequences of isopyrazam sensitive Zymoseptoria tritici and insensitive Fusarium graminearum strains », Pesticide Biochemistry and Physiology, vol. 105, no 1,‎ , p. 28-35 (PMID 24238287, DOI 10.1016/j.pestbp.2012.11.004, lire en ligne)
  7. (en) Florian L. Muller, Yuhong Liu, Muhammad A. Abdul-Ghani, Michael S. Lustgarten, Arunabh Bhattacharya, Youngmok C. Jang et Holly Van Remmen, « High rates of superoxide production in skeletal-muscle mitochondria respiring on both complex I- and complex II-linked substrates », Biochemical Journal, vol. 409, no 2,‎ , p. 491-499 (PMID 17916065, DOI 10.1042/BJ20071162, lire en ligne)