Phosphoénolpyruvate carboxykinase
La phosphoénolpyruvate carboxykinase (PEPCK) est une lyase qui catalyse la réaction chimique :
- GTP + oxaloacétate → GDP + phosphoénolpyruvate + CO2.
| IUBMB | Entrée IUBMB |
|---|---|
| IntEnz | Vue IntEnz |
| BRENDA | Entrée BRENDA |
| KEGG | Entrée KEGG |
| MetaCyc | Voie métabolique |
| PRIAM | Profil |
| PDB | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| GO | AmiGO / EGO |
L'ITP peut également être le donneur de phosphate dans cette réaction, qui est l'étape limitante de la néoglucogenèse. Cette enzyme se trouve chez des bactéries, des eucaryotes, avec une séquence en acides aminés spécifique à chaque espèce, et deux isoformes, cytoplasmique et mitochondriale. Chez l'homme, elle est exprimée dans le foie, les reins et les adipocytes.
En raison de sa position déterminante sur la voie métabolique de néoglucogenèse, la phosphoénolpyruvate carboxykinase est essentielle dans l'homéostasie du glucose, comme le montrent des souris de laboratoire chez lesquelles on a pu induire la surexpression de cette enzyme, ce qui a déclenché un diabète de type 2 (non insulinodépendant). Le rôle de la PEPCK dans la néoglucogenèse pourrait être médié par le cycle de Krebs, dont l'activité s'est révélée être directement liée à l'abondance de la PEPCK[2]. Cependant, l'activité de la néoglucogenèse n'est pas très fortement corrélée au taux de PEPCK du foie chez les souris, ce qui suggère que l'action de la PEPCK sur la néoglucogenèse serait plus complexe et impliquerait davantage de facteurs.
On a montré que la PEPCK de Mycobacterium tuberculosis active le système immunitaire chez la souris en accroissant l'activité des cytokines[3], de sorte que la PEPCK pourrait être un ingrédient approprié pour développer des vaccins sous-unités efficaces contre la tuberculose.
Chez l'homme, la transcription du gène de la PEPCK est inhibée par l'insuline et est stimulée par le glucagon, les glucocorticoïdes, l'acide rétinoïque et l'AMP cyclique[4]. L'insuline, une hormone déficitaire dans le diabète, est considérée comme facteur dominant dans la mesure où elle inhibe la transcription de nombreux éléments stimulants. L'activité de la PEPCK est également inhibée par le sulfate d'hydrazine N2H6SO4, ce qui ralentit la néoglucogenèse[5].
Notes et références
- (en) Sherrie L. Pietranico, Louise H. Foley, Nicholas Huby, Weiya Yun, Pete Dunten, John Vermeulen, Ping Wang, Katherine Toth, Gwendolyn Ramsey, Mary-Lou Gubler et Stanley J. Wertheimer, « C-8 Modifications of 3-alkyl-1,8-dibenzylxanthines as inhibitors of human cytosolic phosphoenolpyruvate carboxykinase », Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, vol. 17, no 14, , p. 3835–3839 (lire en ligne) DOI 10.1016/j.bmcl.2007.05.013
- (en) Shawn C. Burgess, TianTeng He, Zheng Yan, Jill Lindner, A. Dean Sherry, Craig R. Malloy, Jeffrey D. Browning et Mark A. Magnuson, « Cytosolic Phosphoenolpyruvate Carboxykinase Does Not Solely Control the Rate of Hepatic Gluconeogenesis in the Intact Mouse Liver », Cell Metabolism, vol. 5, no 4, , p. 313-320 (lire en ligne) DOI 10.1016/j.cmet.2007.03.004
- (en) Keyi Liu, Xuelian Ba, Jinzhi Yu, Jin Li, Qingkuan Wei, Guangdong Han, Guiping Li et Yong Cui, « The Phosphoenolpyruvate Carboxykinase of Mycobacterium Tuberculosis Induces Strong Cell-Mediated Immune Responses in Mice », Molecular and Cellular Biochemistry, vol. 288, nos 1-2, , p. 65-71 (lire en ligne) DOI 10.1007/s11010-006-9119-5
- (en) R.M. O'Brien, P.C. Lucas, C.D. Forest, M.A. Magnuson et D.K. Granner, « Identification of a sequence in the PEPCK gene that mediates a negative effect of insulin on transcription », Science, vol. 249, no 4968, , p. 533-537 (lire en ligne) DOI 10.1126/science.2166335
- (en) Elizabeth Mazzio et Karam F.A. Soliman, « The Role of Glycolysis and Gluconeogenesis in the Cytoprotection of Neuroblastoma Cells against 1-Methyl 4-Phenylpyridinium Ion Toxicity », NeuroToxicology, vol. 24, no 1, , p. 137-147 (PMID 12564389, DOI 10.1016/S0161-813X(02)00110-9, lire en ligne)