5'-nucléotidase - 5'-nucleotidase

5'-nucléotidase
5NT PDB Image.png
Ecto-5'-nucléotidase humaine (CD73) : forme cristalline I (ouverte) en complexe avec l'adénosine
Identifiants
CE n° 3.1.3.5
N ° CAS. 9027-73-0
Bases de données
IntEnz Vue IntEnz
BRENDA Entrée BRENDA
ExPASy Vue NiceZyme
KEGG Entrée KEGG
MétaCycle voie métabolique
PRIAM profil
Structures de l' APB RCSB PDB PDBe PDBsum

La 5'-nucléotidase ( EC 3.1.3.5 ) est une enzyme qui catalyse le clivage phosphorylytique des 5'nucléotides. Bien que trouvée à l'origine dans le venin de serpent, l'activité de la 5'nucléotidase a été décrite pour les bactéries et les cellules végétales, et est largement distribuée dans les tissus des vertébrés. Dans les cellules de mammifères, l'enzyme est principalement située dans la membrane plasmique et son rôle principal est la conversion des nucléotides extracellulaires (par exemple 5'-AMP), qui sont généralement imperméables, en nucléoside correspondant (par exemple l'adénosine) qui peut facilement pénétrer dans la plupart des cellules . Par conséquent, l'enzyme joue un rôle clé dans le métabolisme des nucléotides.

L'enzyme a une large spécificité de substrat pour les nucléotides et il a été démontré qu'elle hydrolyse les nucléotides 5' rapidement, le ribose-5-phosphate lentement et d'autres esters de phosphate extrêmement lentement (voire pas du tout).

Par exemple, l'enzyme 5'nucléotidase catalyse les réactions chimiques suivantes

un 5'- nucléotide + H 2 O ⇌ un nucléoside + phosphate
ribose 5-phosphate + H 2 O ribose + phosphate

La réaction catalysée par la 5'nucléotidase d'un nucléotide AMP en nucléoside d'adénosine est illustrée ci-dessous :

AMP + H 2 O adénosine + phosphate

Nomenclature

  • Nom recommandé : 5'nucléotidase
  • Nom systématique : 5'ribonucléotide phosphohydrolase
  • Synonymes: 5NT, « uridine 5'-nucléotidase , 5'-adénylic phosphatase , adénosine 5'-phosphatase , phosphatase AMP , monophosphatase adénosine , 5'-mononucleotidase , AMPase , UMPase , venin de serpent 5'-nucléotidase , thimidine monophosphate nucléotidase , 5 '-AMPase , 5'-AMP nucléotidase , AMP phosphohydrolase , IMP 5'-nucléotidase ) .

Structure

Structure du site actif de la 5'nucléotidase avec l'inhibiteur adénosine

Site actif

Des études de la forme soluble de l'ecto-5'nucléotidase humaine, sans ancre GPI , ont montré que le domaine C-terminal contient la poche de liaison au substrat et que le motif purine aromatique du substrat est empilé entre deux résidus phénylalanine. En outre, un mécanisme catalytique a été proposé impliquant une attaque nucléophile en ligne par une fraction hydroxyle qui est coordonnée par le zinc sur le substrat phosphore, le nucléoside agissant comme un groupe partant.

Formes membranaires et solubles

Schéma de dessin animé des formes liées à la membrane et solubles de la 5'nucléotidase de mammifère

Des études sur les 5'nucléotidases de mammifères ont montré qu'il existe au moins quatre formes différentes de l'enzyme 5'nucléotidase : une forme liée à la membrane et trois formes solubles. La forme liée à la membrane est ancrée à la membrane plasmique via GPI à son extrémité C-terminale. L'une des formes solubles semble être dérivée de l'ex-5'-nucléotidase à ancrage GPI et a une localisation extracellulaire. Les deux formes cytosoliques de l'enzyme ont des caractéristiques similaires, mais peuvent être différenciées sur la base de leurs affinités préférentielles pour les substrats nucléotidiques. La forme à ancrage GPI existe sous forme de dimère, les deux sous-unités étant liées par un pont disulfure. Les formes solubles peuvent exister sous forme de dimères ou de tétramères. En général, au moins 50 % de l'enzyme se trouve sous la forme liée à la surface.

Pertinence médicale

Test sanguin 5' Nucléotidase

La concentration de la protéine 5'nucléotidase dans le sang est souvent utilisée comme test de la fonction hépatique chez les individus qui présentent des signes de problèmes hépatiques. Les dosages combinés des activités sériques de la 5'nucléotisase et de la phosphatase alcaline (AP) sont extrêmement utiles dans le diagnostic différentiel puisque l'activité sérique de la 5'nucléotidase est augmentée dans les troubles hépatobiliaires obstructifs , mais pas dans les troubles osseux , alors que l'activité sérique de l'AP est généralement augmentée dans les deux catégories. de maladies. En d'autres termes, le test est utilisé pour déterminer si des niveaux élevés de protéines sont dus à des lésions squelettiques ou hépatiques. Les niveaux normaux de 5'nucléotidase sont de 2 à 17 unités par litre. Des taux élevés peuvent indiquer une cholestase , une destruction des cellules du foie, une hépatite (inflammation du foie), une ischémie du foie , une tumeur du foie ou l'utilisation de médicaments endommageant le foie. La grossesse et certains médicaments (acétaminophène, halothane, isoniazide, méthyldopa, nitrofurantoïne) peuvent interférer avec le test.

Le test peut également être appelé test sanguin des niveaux 5'NT, test sanguin des niveaux CDF73 et test sanguin des niveaux Ecto-5'-nucléotidase.

Lymphocyte 5'nucléotidase dans les troubles immunologiques

L'ecto-5'nucléotidase est considérée comme un marqueur de maturation des lymphocytes T et B . Cela est dû au fait que l'activité enzymatique est environ 10 fois plus élevée pour les cellules T périphériques que les thymocytes , 5 à 6 fois plus élevée pour les cellules B périphériques adultes que pour les cellules B fœtales, et largement absente dans les cellules non-T et non-B. lymphocytes cellulaires. Dans les maladies d' immunodéficience avec arrêt de la maturation des lymphocytes, l'activité de l'ex-5'nucléatidase est généralement faible. Ces maladies comprennent l'immunodéficience combinée sévère, le syndrome de Wiskott-Aldrich , l'agammaglobulinémie congénitale liée à l'X, le déficit sélectif en IgA et le syndrome d'immunodéficience acquise ( SIDA ).

Lien avec le saturnisme

De nombreuses études ont montré que l'activité de la pyrimidine 5'nucléotidase des érythrocytes est considérablement réduite chez les patients souffrant d' un saturnisme et que l'activité de la pyrimidine 5'nucléotidase peut être utilisée comme indice de saturnisme. On pense qu'une déficience de l'enzyme induite par le plomb dans les cellules érythroïdes en cours de maturation est responsable du pointillé basophile et de l' hémolyse d'une manière analogue à la pathogenèse du syndrome de déficience enzymatique héréditaire. Le mécanisme d'inhibition de la 5'nucléotidase dans le saturnisme peut contribuer aux syndromes hémolytiques qui surviennent chez les patients présentant un saturnisme aigu. Puisque l'activité de la pyrimidine 5'NT des érythrocytes est inhibée in vitro par divers métaux (p. ex., cuivre, zinc, cadmium, plomb, mercure et étain), il est probable que l'inhibition de la pyrimidine 5'nucléotidase puisse contribuer aux syndromes hémolytiques qui surviennent patients présentant une intoxication aiguë par ces métaux.

Les références

Liens externes