Peptidase 262131 31037838 2008-06-26T16:43:33Z VolkovBot 198153 robot Modifie: [[cs:Proteázy]] [[image:Proteolysis.svg|240px|right|thumb|Coupure protéolytique d'une chaîne peptidique]] Les '''peptidases''' (ou '''protéases''' ou '''enzymes protéolytiques''') sont des [[enzyme]]s qui brisent les [[liaison peptidique|liaisons peptidiques]] des [[protéine]]s. On parle alors de ''coupure protéolytique'' ou de [[protéolyse]]. Ce processus implique l'utilisation d'une [[molécule]] d'[[eau]] ce qui les classe parmi les [[hydrolase]]s. Les fonctions biologiques des protéases sont variées : elles interviennent dans la maturation des protéines, dans la [[digestion]] des aliments, dans la [[coagulation sanguine]], dans le remodelage des tissus au cours du développement de l'organisme et dans la [[cicatrisation]]. Certaines protéases sont des [[toxines]], comme la [[toxine botulique]]. Certaines protéases sont produites sous forme de précurseurs inactifs, appelés ''zymogènes''. Ils sont en général activés par une coupure protéolytique qui libère l'enzyme fonctionnelle et déclenche ainsi l'activité. Il existe ainsi des processus de protéolyse en cascade, en particulier dans la coagulation. ==Classification fonctionnelle== Il existe différentes familles fonctionnelles de peptidases, qui sont classées en fonction de la position où a lieu la coupure dans la chaîne peptidique : * Les '''aminopeptidases''' qui coupent entre le premier [[acide aminé]] et le second acide aminé de la chaîne. * Le '''carboxypeptidases''' qui coupent entre l'avant dernier et le dernier acide aminé de la chaîne. * Les '''endoprotéases''' qui peuvent couper à l'intérieur de la chaîne protéique. La plupart des peptidases clivent préférentiellement la chaîne peptidique à des positions précises, en fonction de la nature des chaînes latérales des [[Acide aminé|acides aminés]] qui entourent le site de coupure. Dans certains cas, cette spécificité est faible, mais dans d'autres, elle peut être très sélective. La coupure peut aussi être influencée par la [[Structure des protéines|structure]] de la protéine substrat. Ainsi la [[chymotrypsine]], enzyme digestive, coupe préférentiellement après les acides aminés [[aromatique]]s ou [[aliphatique]]s. ==Mécanisme d'action== Plusieurs mécanismes d'action ont été décrits pour les protéases, ce qui permet de les regrouper en grandes familles mécanistiques, en fonction de la nature du ou des acides aminés du [[site actif]] impliqué dans la [[catalyse]]. On distingue ainsi : * Les '''protéases à sérine''' qui possèdent une triade catalytique caractéristique comprenant une [[sérine]] (d'ou leur nom), une [[histidine]] et un [[aspartate]]. Le groupement [[hydroxyle]] de la sérine joue le rôle de [[nucléophile]] et attaque le [[carbonyle]] de la liaison peptidique. Parmi les protéases à sérine, on peut citer : ** la [[trypsine]] du pancréas (EC 3.2.21.4), spécifique des liaisons peptidiques dans lesquelles l’acide aminé engagé par son carboxyle est un [[lysine]] ou une [[arginine]]. ** la [[chymotrypsine]] (EC 3.4.21.1) du pancréas s’attaque à des liaisons peptidiques où le carboxyle engagé est un acide aminé hydrophobe ou aromatique. ** la [[thrombine]] qui clive le [[fibrinogène]] en [[fibrine]] lors de la coagulation sanguine. * Les '''protéases à thiol''' qui possèdent une [[cystéine]] dans leur site actif. Dans ces protéases, le rôle du nucléophile est joué par le soufre de la cystéine, sous forme de [[Thiol|thiolate]] déprotoné. Parmi les protéases à thiol, on peut citer : ** la [[papaïne]] (EC 3.4.22.2) protéine végétale. Spécifique des liaisons peptidiques dans lesquelles l’acide aminé engagé par son carboxyle est un acide aminé basique, aromatique ou apolaire. ** les [[caspase]]s, protéases qui interviennent dans le processus d'[[apoptose]] ou mort cellulaire programmée. * Les '''protéases acides''' agissent à pH acide et possèdent un [[acide aspartique]] sur leur site actif. Par exemple : ** la [[pepsine]] : spécifique des liaisons peptidiques dans lesquelles est engagé un acide aminé aromatique (fonction amine). ** la protéase du VIH-1. * Les '''métalloprotéases''' qui possèdent un cation métallique, en général un atome de [[zinc]], fixé fortement à la protéine par les chaînes latérales de plusieurs acides aminés. Le cation métallique intervient directement pour activer une molécule d'eau qui clive la chaîne peptidique. Par exemple : ** la thermolysine ** les protéases de la matrice extracellulaire. * Les protéases à thréonine (ou Thréonine protéases) * les protéases à acide glutamique Les peptidases à [[thréonine]] et [[acide glutamique]] n'ont été décrites respectivement qu'en [[1995]] et [[2004]]. ==Occurrence== Les protéases sont des enzymes très abondantes dans le règne vivant. On trouve des protéases dans l'ensemble des organismes vivants et les gènes qui codent ces protéines peuvent constituer de 1 à 5% du contenu en gènes du génome. ==Utilisation en biotechnologie== Des protéases purifiées sont utilisées pour des biotransformations : par exemple la [[présure]] de veau utilisée dans l'industrie du [[fromage]] contient des protéases digestives. Des protéases sont également utilisées dans les lessives pour dégrader les protéines présentes dans les taches. ==Inhibiteurs de protéase== Il existe des molécules capables de bloquer l'activité des protéases que l'on appelle des inhibiteurs de protéase. Ces molécules ont souvent des propriétés pharmacologiques intéressantes, compte-tenu de la diversité des mécanismes physiologiques dans lesquels sont impliqués les protéases. Les modes de blocage sont variés, il peuvent aller d'un blocage par une autre protéine qui séquestre la protéase, à l'inactivation irréversible de résidus du site actif par un composé chimique (inhibiteur suicide), en passant par des analogues de peptides qui miment le substrat naturel. ===Exemples d'inhibiteurs de protéases=== *L''''[[hirudine]]''' est une protéine produite par la [[sangsue]] (''Hirudo medicinalis'') qui empêche l'activité de la thrombine, protéase de la coagulation. Elle est utilisée par la sangsue comme anticoagulant lorsqu'elle suce une proie. * Le PMSF (flurorure de phenylméthanesulfonyle) est un inhibiteur des protéases à sérine qui réagit de manière covalente avec la sérine du site actif. le PMSF et plusieurs inhibiteurs des protéases à sérines sont aussi des inhibiteurs des [[cholinestérase]]s, ce qui en fait des produits [[neurotoxique]]s. * Divers [[chélatant]]s, comme l'[[EDTA]], sont utilisés comme inhibiteurs de métalloprotéases. Ils agissent en séquestrant les ions métalliques indispensables à l'activité de ces enzymes. ===Exemples de médicaments=== *Antiprotéases VIH-1, antirétroviraux. *Captopril : inhibiteur de l'[[enzyme de conversion de l'angiotensine]], antihypertenseur *racécadotril ( marque commerciale : Tiorfan) : inhibiteur de l'enképhalinase intestinale, antidiarrhéique [http://www.biam2.org/www/Sub4922.html]. ==Voir aussi== *[[Protéine]] *[[Hydrolase]] *[[Liaison peptidique]] ===Liens externes=== [http://merops.sanger.ac.uk/ MEROPS en:base de donnée des peptidases] {{Portail|biologie|Biochimie|chimie}} [[Catégorie:EC 3.4|*]] [[ca:Peptidasa]] [[cs:Proteázy]] [[da:Protease]] [[de:Peptidase]] [[el:Πεπτιδάση]] [[en:Protease]] [[es:Peptidasa]] [[he:פרוטאז]] [[hu:Proteáz]] [[it:Proteasi]] [[ja:プロテアーゼ]] [[nl:Protease]] [[no:Protease]] [[pl:Proteazy]] [[pt:Protease]] [[ru:Протеаза]] [[simple:Protease]] [[sl:Peptidaza]] [[sv:Proteas]] [[tr:Proteaz]] [[zh:蛋白酶]]