La transcétolase est une transférase qui catalyse la réaction :
sédoheptulose-7-phosphate + D-glycéraldéhyde-3-phosphate D-ribose-5-phosphate + D-xylulose-5-phosphate.
Cette enzyme intervient dans la voie des pentoses phosphates et la phase de régénération du ribulose dans le cycle de Calvin, participant à la photosynthèse chez les plantes.
Transcétolase et cancers
Comme les cellules cancéreuses subissent une augmentation du stress oxydatif, elles combattent ce stress par la voie du pentose phosphate (PPP) qui génère des antioxydants (NADPH). Or la transcétolase (TKT) (en tant qu'enzyme participant au processus du PPP) est nécessaire à ce phénomène ; elle participe donc à la croissance du cancer dans lequel elle limite le stress oxydatif. Elle a donc a été proposée comme cible adjointe de projets de nouveaux traitements anticancéreux ; il s'agira alors de rendre les cellules cancéreuses plus vulnérables à un traitement ciblé existant (ex sorafénib) en diminuant leur capacité de résistance au stress oxydatifIris Ming-Jing Xu & al. (2016) Transketolase counteracts oxidative stress to drive cancer development ; PNAS, mis en ligne avant impression le 25 janvier 2016, doi: 10.1073/pnas.1508779113.
Biochimie Cette enzyme catalyse en sens opposé deux réactions réversibles dans ces deux voies métaboliques :
{| align="left" |- align="center" valign="middle" | 150px|class=skin-invert-image | + | 150px|class=skin-invert-image
| 200px|class=skin-invert-image | + | 125px|class=skin-invert-image |- align="center" valign="middle" | Xylulose-5-phosphate
| Ribose-5-phosphate
| Sédoheptulose-7-phosphate
| G3P
{| align="left" |- align="center" valign="middle" | 150px|class=skin-invert-image | + | 150px|class=skin-invert-image
| 140px|class=skin-invert-image | + | 125px|class=skin-invert-image |- align="center" valign="middle" | Xylulose-5-phosphate
| Érythrose-4-phosphate
| Fructose-6-phosphate
| G3P
Dans la première réaction catalysée par la transcétolase dans la voie des pentoses phosphates, la thiamine pyrophosphate accepte un fragment à deux atomes de carbone du D-xylulose-5-phosphate, un cétose à cinq atomes de carbone, et transfère ce fragment au D-ribose-5-phosphate, un aldose à cinq atomes de carbone, pour former du sédoheptulose-7-phosphate, un cétose à sept atomes de carbone, ainsi que du glycéraldéhyde-3-phosphate, un aldose à trois atomes de carbone ; dans le cycle de Calvin, la transcétolase catalyse la réaction inverse, c'est-à-dire la conversion du sédoheptulose-7-phosphate et du glycéraldéhyde-3-phosphate en ribose-5-phosphate et xylulose-5-phosphate, ce qui constitue la seconde intervention de cette enzyme dans cette voie métabolique.
upright=2.25|gauche|vignette|Illustration du schéma réactionnel catalysé par la transcétolase.
La seconde réaction catalysée par cette enzyme dans la voie des pentoses phosphates consiste à transférer un fragment à deux atomes de carbone du xylulose-5-phosphate vers l'érythrose-4-phosphate pour former du fructose-6-phosphate et du glycéraldéhyde-3-phosphate ; dans le cycle de Calvin, la transcétolase catalyse là encore la réaction inverse, qui est la première intervention de cette enzyme dans cette voie métabolique.
Chez les mammifères
Chez les mammifères la transcétolase relie la voie des penstoses phosphates à la glycolyse, permettant de métaboliser l'excès de sucres par la principale voie de dégradation des glucides.
Elle est indispensable à la production de NADPH + H+, particulièrement dans les tissus ayant une forte activité biosynthétique, comme la lipogenèse par le foie et les glandes mammaires ou encore la synthèse des stéroïdes dans le foie les glandes surrénales.
La thiamine pyrophosphate et l'ion Ca2+ sont des cofacteurs essentiels.
Utilité en médecine L'activité érythrocytaire de la trancétolase peut être mesurée, afin de confirmer le diagnostic de déficit en thiamine. En pratique, l'intérêt d'un tel dosage est limité.
Références
Annexes
Bibliographie
Iris Ming-Jing Xu & al. (2016) Transketolase counteracts oxidative stress to drive cancer development ; PNAS, mis en ligne avant impression le , doi: 10.1073/pnas.1508779113
Catégorie:EC 2.2.1 Catégorie:Voie des pentoses phosphates