20.3.3. La Transketolase et la Transaldolase stabilisent les intermédiaires Carbanioniques par différents mécanismes

Les réactions catalysées par la transketolase et la transaldolase sont distinctes mais similaires à bien des égards. Une différence est que la transkétolase transfère une unité à deux carbones, tandis que la transaldolase transfère une unité à trois carbones. Chacune de ces unités est fixée de manière transitoire à l’enzyme au cours de la réaction., Dans la transkétolase, le site d’addition de l’unité est le cycle thiazole de la coenzyme thiamine pyrophosphate requise. La transkétolase est homologue à la sous-unité E1 du complexe pyruvate déshydrogénase (Section 17.1.1) et le mécanisme réactionnel est similaire (Figure 20.21).

Figure 20.21

Transcétolase Mécanisme. Le carbanion du pyrophosphate de thiamine (TPP) attaque le substrat de cétose. Le clivage d’une liaison carbone-carbone libère le produit aldose et laisse un fragment de deux carbones joint au TPP., Ce glycoaldéhyde activé attaque Intermédiaire (plus…)

l’atome de carbone C-2 du TPP lié s’ionise facilement pour donner un carbanion. L’atome de carbone chargé négativement de cet intermédiaire réactif attaque le groupe carbonyle du substrat cétose. Le composé d’addition résultant libère le produit aldose pour donner une unité de glycoaldéhyde activée. L’atome d’azote chargé positivement dans le cycle thiazole agit comme un puits d’électrons dans le développement de cet intermédiaire activé., Le groupe carbonyle d’un accepteur d’aldose approprié se condense ensuite avec l’Unité de glycoaldéhyde activée pour former un nouveau cétose, qui est libéré de l’enzyme.

La Transaldolase transfère une unité de dihydroxyacétone à trois carbones d’un donneur de cétose à un accepteur d’aldose. La Transaldolase, contrairement à la transkétolase, ne contient pas de groupe prothétique. Au contraire, une base de Schiff est formée entre le groupe carbonyle du substrat cétose et le Groupe ε-amino d’un résidu de lysine au site actif de l’enzyme (Figure 20.22)., Ce type d’intermédiaire enzyme-substrat covalent est semblable à celui formé dans la fructose 1,6-bisphosphate aldolase dans la voie glycolytique (Section 16.1.3) et, en effet, les enzymes sont homologues. La base de Schiff devient protonée, la liaison entre C-3 et C-4 est divisée et un aldose est libéré. La charge négative sur la fraction carbanion de Schiff-base est stabilisée par résonance. L’atome d’azote chargé positivement de la base Schiff protonée agit comme un puits d’électrons. L’adduit Schiff-base est stable jusqu’à ce qu’un aldose approprié devienne lié., La fraction dihydroxyacétone réagit alors avec le groupe carbonyle de l’aldose. Le produit cétose est libéré par hydrolyse de la base Schiff. L’atome d’azote de la base Schiff protonée joue le même rôle dans la transaldolase que l’atome d’azote du cycle thiazole dans la transketolase. Dans chaque enzyme, un groupe dans un intermédiaire réagit comme un carbanion en attaquant un groupe carbonyle pour former une nouvelle liaison carbone-carbone. Dans chaque cas, la charge sur le carbanion est stabilisée par résonance (Figure 20.23).

la Figure de 20,22

Transaldolase Mécanisme., La réaction commence par la formation d’une base de Schiff entre un résidu de lysine dans la transaldolase et le substrat de cétose. La Protonation de la base Schiff conduit à la libération du produit aldose, laissant un fragment de trois carbones (plus…)

Figure 20.23

Carbanion Intermédiaires. Pour la transkétolase et la transaldolase, un intermédiaire carbanion est stabilisé par résonance. Dans la transkétolase, le TPP stabilise cet intermédiaire; dans la transaldolase, une base Schiff protonée joue ce rôle.