Biotine: Fonctions

L'individu biotine-carboxylases dépendantes - pyruvate, propionyl-CoA, 3-méthylcrotonyl-CoA et acétyl-CoA carboxylase - sont respectivement essentielles pour la gluconéogenèse, la synthèse des acides gras et la dégradation des acides aminés.La dégradation protéolytique de ces holocarboxylases dans le tractus gastro-intestinal produit biotine-contenant des peptides, y compris la biocytine importante. Celui-ci est ensuite reconverti en biotine par l'enzyme biotinidase, qui est présente dans presque tous les tissus et se sépare lysine ou le peptide lysil. Il est capable de se lier à la biotine individuelle molécules aux histones (protéines autour desquels l'ADN est enroulé) ou pour les séparer des histones. De cette manière, on pense que la biotine transférase peut affecter chromatine structure (échafaudage de fil d'ADN), réparation de l'ADN et gène expression. Une carence en biotinidase - anomalie congénitale héréditaire autosomique récessive, extrêmement rare - entraîne une incapacité à extraire la biotine de la biocytine. En raison de l'augmentation des besoins en biotine, les enfants affectés dépendent de l'apport de quantités pharmacologiques de biotine libre. La biotine est principalement absorbée dans la partie proximale intestin grêle. En raison de l'auto-synthèse dans le côlon par les micro-organismes producteurs de biotine, l'excrétion quotidienne de la biotine et de ses métabolites dans l'urine et les matières fécales dépasse la quantité fournie avec les aliments.

Coenzyme dans les réactions de carboxylation

La fonction essentielle de la biotine est d'agir comme un cofacteur ou un groupe prothétique de quatre carboxylases qui catalysent la liaison d'un groupe carboxyle (bicarbonate - CO2) inorganique des acides. La vitamine B est ainsi impliquée dans plusieurs processus métaboliques essentiels de tous les groupes de nutriments et de substances vitales apporteurs d'énergie.La biotine est un composant des réactions carboxylases suivantes:

  • Pyruvate carboxylase - composant important à la fois dans la gluconéogenèse et la synthèse des acides gras (lipogenèse).
  • Propionyl-CoA carboxylase - essentielle pour glucose synthèse et donc pour l'approvisionnement énergétique.
  • 3-méthylcrotonyl-CoA carboxylase - essentielle pour la dégradation de les acides aminés essentiels (leucine catabolisme).
  • Acétyl-CoA carboxylase - composant important dans la synthèse des acides gras.

Pyruvate carboxylase La pyruvate carboxylase est située dans le mitochondries, les «centrales électriques» des cellules. Là, l'enzyme est responsable de la carboxylation du pyruvate en oxaloacétate. L'oxaloacétate est la matière première et donc un composant essentiel de la gluconéogenèse. La formation de nouveaux glucose se déroule principalement dans le foie et les reins, et par conséquent les activités les plus élevées de la pyruvate carboxylase se trouvent dans ces deux organes. En conséquence, la pyruvate carboxylase sert d'enzyme clé dans la nouvelle formation de glucose et participe à la réglementation des sang les niveaux de glucose. Le glucose est le principal fournisseur d'énergie de l'organisme. En particulier, érythrocytes (rouge sang cellules), cerveauet la moelle rénale dépendent du glucose pour produire de l'énergie. Après la glycolyse, le métabolite acétyl-CoA se forme dans le mitochondries par décarboxylation oxydative (clivage d'un groupe carboxyle) du pyruvate. Ce "activé acide acétique»(Un résidu d'acide acétique lié à une coenzyme) représente le début du cyclique de citrate dans le mitochondries et donc la matière première pour la biosynthèse des graisses. Pour passer à travers la membrane mitochondriale, l'acétyl-CoA doit être converti en citrate (sel de acide citrique), qui est perméable à la membrane. Cette réaction est rendue possible par la citrate synthétase, en ce que l'enzyme, à la suite de la dégradation de l'acétyl-CoA, transfère le résidu acétyle en oxaloacétate - condensation de l'oxaloacétate avec formation de citrate. Cette étape de réaction du citrate cycluś libère de l'énergie, d'une part sous forme de GTP (comme l'ATP un «apport d'énergie universel» de la cellule) et d'autre part sous forme d'équivalents de réduction (NADH + H + et FADH2). Ces derniers sont ensuite utilisés dans la chaîne respiratoire pour former davantage d'ATP molécules, qui est le principal gain d'énergie dans la respiration cellulaire. Une fois que le citrate est passé de la mitochondrie au cytosol, il est reconverti en acétyl-CoA à l'aide de la citrate lyase.Pour maintenir l'activité normale du citrate cycluś, l'oxaloacétate doit être produit en continu à partir du pyruvate par la pyruvate carboxylase, qui à son tour est nécessaire à la formation du citrate.Enfin, l'acétyl-CoA ne peut pénétrer dans le cytosol que sous forme de sel de acide citrique pour initier la synthèse des acides gras.La pyruvate carboxylase semble jouer un rôle crucial en tant que cofacteur dans cerveau maturation en raison de sa fonction essentielle dans la synthèse des acides gras (apport d'oxaloacétate pour convertir l'acétyl-CoA en citrate) et dans la synthèse du neurotransmetteur acétylcholine. De plus, l'oxaloacétate est nécessaire pour la synthèse de novo de l'aspartate, un excitateur (énergisant) neurotransmetteur. Propionyl-CoA carboxylase La propionyl-CoA carboxylase est une enzyme clé localisée dans les mitochondries dans la catalyse du méthylmalonyl-CoA à partir du propionyl-CoA. Dans les tissus humains, l'acide propionique résulte de l'oxydation de Les acides gras, la dégradation de certains acides aminés - méthionine, isoleucine et valine - et production par des microorganismes du tractus gastro-intestinal. Le méthylmalonyl-CoA est ensuite dégradé en succinyl-CoA et oxaloacétate. L'oxaloacétate donne soit du glucose, soit carbone dioxyde (CO2) et d'eau (H2O) .En conséquence, la propionyl-CoA carboxylase est un élément important de la synthèse du glucose ainsi que de l'apport énergétique. La 3-méthylcrotonyl-CoA carboxylase La 3-méthylcrotonyl-CoA carboxylase est également une enzyme mitochondriale. Il est responsable de la conversion du 3-méthylcrotonyl-CoA en 3-méthylglutaconyl-CoA, qui joue un rôle dans la dégradation de leucine. Le 3-méthylglutaconyl-CoA et le 2-hydroxy-3-méthylglutaryl-CoA sont ensuite convertis en acétoacétate et acétyl-CoA. Ce dernier est un composant essentiel du cycluś de citrate. Le 3-méthylcrotonyl-CoA peut être dégradé indépendamment de la biotine en trois autres composés, qui sont donc produits plus fréquemment en cas de carence en biotine. L'acétyl-CoA carboxylase L'acétyl-CoA carboxylase se trouve à la fois dans les mitochondries et dans le cytosol. L'enzyme facilite la carboxylation localisée dans le cytosol et dépendant de l'ATP de l'acétyl-CoA en malonyl-CoA. Cette réaction représente le début de la synthèse des acides gras. En convertissant les polyinsaturés à longue chaîne Les acides gras par allongement de la chaîne, le malonyl-CoA est important pour la formation de précurseurs de prostaglandine. Prostaglandines appartiennent au groupe de eicosanoïdes (dérivés oxygénés de polyinsaturés Les acides gras) qui affectent la fonction et la musculature des muscles lisses utérins.

Autres effets:

  • Influence sur l'expression de gènes de non-biotine-dépendants enzymes.
  • Influence sur la croissance et le maintien de sang cellules, glandes sébacées et le tissu nerveux.
  • Influence sur la réponse immunitaire - par une supplémentation en biotine de 750 µg / jour pendant 14 jours et 2 mg / jour pendant 21 jours, respectivement, il y avait à la fois une expression accrue des gènes pour l'interleukine-1ß et l'interféron-y et une expression diminuée du gène pour l'interleukine-4 dans les cellules sanguines; de plus, la libération de diverses interleukines a été influencée
  • La supplémentation en biotine a conduit à une amélioration de la texture de la peau dans de nombreuses études
  • Quotidienne administration de 2.5 mg de biotine pendant 6 mois épaississait et améliorait la structure des ongles