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Enzymologie fonctionnelle - Pathologies humaines impliquant des enzymes et notion d’enzymatome
PHA1516 v1 Article de référence

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Enzymologie fonctionnelle - Pathologies humaines impliquant des enzymes et notion d’enzymatome

Auteur(s) : Serge KIRKIACHARIAN, Julien DUMOND

Date de publication : 10 août 2023 | Read in English

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1 - Transferts, recombinaisons génétiques et mutants viraux et bactériens

2 - Enzymes impliquées dans la survenue de pathologies métaboliques

3 - Enzymes impliquées dans la survenue de pathologies structurales

4 - Enzymes impliquées dans l’altération de la transmission de l’information

5 - Enzymes impliquées dans la survenue de cancers

6 - Du génome à l’interactome : un exemple à l’appui, l’enzymatome

7 - Conclusion

8 - Glossaire

9 - Sigles

Sommaire

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RÉSUMÉ

Les organismes vivants et les acellulaires disposent de nombreuses enzymes catalysant des réactions biochimiques. Cet article présente les principaux déficits, surexpressions ou mutations enzymatiques conduisant à des modifications ou à des dysfonctionnements physiologiques. Sont rappelées les modifications évolutives survenant aux niveaux viral et bactérien, l'article examine ensuite les pathologies associées aux enzymes humaines, classées en pathologies métaboliques, structurales, informationnelles et cancéreuses. La vie d’un virus est développée brièvement en se centrant sur ses enzymes,et le concept d’enzymatome est posé.

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Auteur(s)

  • Serge KIRKIACHARIAN : Docteur ès Sciences Physiques, Pharmacien - Professeur émérite de chimie thérapeutique de la faculté des sciences pharmaceutiques et biologiques de l’Université Paris-Sud - Praticien hospitalier, chef de service honoraire des Hôpitaux de Paris, France

  • Julien DUMOND : Docteur en Virologie Enzymologie - Consultant en entreprises pharmaceutiques, Metz, France

INTRODUCTION

Après avoir présenté le fonctionnement « normal » de différentes enzymes dans différents organismes vivants ou chez des acellulaires au niveau des trois précédents articles [PHA 1 510], [PHA 1 512] et [PHA 1 514], cet article vise à établir les conséquences induites par les déficits, surexpressions ou mutations enzymatiques dans l’espèce humaine.

Diverses pathologies humaines sont en relation avec des dysfonctionnements enzymatiques. Dans certains cas, les mutations d’enzymes ou des enzymes présentant des niveaux d’expression anormaux induisent des pathologies génétiques chez l’être humain. Dans d’autres cas, des mutations concernent les patrimoines génétiques d’agents viraux ou bactériens potentiellement infectieux. Elles peuvent alors conduire à des échappements thérapeutiques en raison de l’inefficacité des médicaments ciblant les enzymes concernées.

Dans un premier temps, sont rappelées les principales modifications génétiques survenant aux niveaux des virus et des bactéries. La partie majeure de l’article détaille la survenue de pathologies enzymatiques dans l’espèce humaine. Ces maladies ont été classées en pathologies métaboliques, structurales, informationnelles et cancéreuses. La dernière partie est consacrée aux enzymes vitales d’un virus permettant la mise en évidence du concept d’enzymatome.

Enfin, en complément des précédentes revues, cet article aborde les nouvelles perspectives thérapeutiques offertes par le domaine de l’enzymologie. Le but poursuivi sera différent selon que la pathologie résulte du dysfonctionnement ou de l’absence d’une ou de diverses enzymes chez l’homme, ou de pathologies en rapport avec les enzymes d’agents infectieux. Dans tous les cas, il convient d’identifier le ou les diverses enzymes responsables de la pathologie concernée et de développer le ou les meilleurs traitements.

Le lecteur trouvera en fin d’article un glossaire et un tableau des sigles utilisés.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-pha1516

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8. Glossaire

enzyme ; enzyme

Catalyseur biologique de nature protéique, qui accélère une réaction chimique en ne modifiant pas l’équilibre final. En fin de réaction, la molécule est disponible pour une nouvelle prise en charge de substrat (réactif).

cytoplasme ; cytoplasm

Liquide cellulaire où baignent toutes les composantes internes de la cellule étudiée. Dans ce dernier, se déroulent un grand nombre de réactions enzymatiques à des fins fonctionnelles (réplication, transcription ou traduction déjà vues), structurelles (formations initiales du peptidoglycane ou de la capsule) ou la synthèse des pigments pour ne citer qu’elles.

mutation ; mutation

Modification qui se traduit par un changement stable et héréditaire se produisant dans le génome d’un organisme vivant. Cette modification concerne une ou plusieurs paires de bases azotées de la séquence nucléotidique de l’ADN ou ARN concernée.

transformation ; transformation

Transfert d’information génétique par lequel l’ADN libéré d’une cellule est récupéré par une autre.

transduction ; transduction

Transfert d’information génétique se faisant d’une cellule à l’autre via un virus.

conjugaison ; conjugation

Transfert d’information génétique impliquant un contact direct entre la cellule donneuse et la cellule receveuse. Un plasmide conjugatif est nécessaire pour le passage du matériel génétique d’une cellule à l’autre.

recombinaison génétique ; genetic recombination

Recombinaison qui met en jeu un échange réciproque d’un ou de plusieurs gènes entre chromosomes homologues ou structure homologue.

lactase ; lactase

Enzyme hydrolysant le lactose pour libérer le glucose et le galactose assimilables au niveau intestinal

glycolyse ; glycolysis

Voie métabolique de dégradation du glucose en pyruvate grâce à une succession de 10 réactions enzymatiques.

glucokinase ; glucokinase

Enzyme hépatique permettant la phosphorylation du glucose.

glycogénogenèse ; glycogenesis

Voie métabolique de synthèse du glycogène.

glycogénolyse ; glycogenolysis

Voie métabolique de dégradation du glycogène.

galactosémie ;...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MECHAM (R.B.) -   The Extracellular Matrix: an Overview.  -  Editor, Springer, Heidelberg (2011).

  • (2) - SASISEKHARAN (R.), RAMA (R.), PRABHAKAR (V.) -   Glycomics approach to structure-function relationships of glycosaminoglycans  -  . Ann. Rev. Biomed. Eng., 8(1), p. 181-231 (2014).

  • (3) - SCHWARTZ (N.B.), DOMOWICZ (M.) -   Chondrodysplasias due to proteoglycan defects  -  . Glycobiology, 12, p. 57R-68R (2002).

  • (4) -   Site internet :  -  http://www.sphingomap.org.

  • (5) -   Site internet :  -  https://www.pasteur.fr/fr/centre-medical/fiches-maladies/syndrome-sanfilippo. Document Institut Pasteur – Syndrome de Sanfilippo.

  • (6) - ARAKI (Y.), MIMURA (T.) -   Matrix metalloproteinase gene activation resulting from disordred epigenetic mechanisms in rheumatoid...

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