Les lysylhydroxylases représentent un groupe de enzymes responsable de l'hydroxylation de lysine résidus dans protéines. Ainsi, ils participent principalement à la formation de tissu conjonctif. Les perturbations de la fonction des lysylhydroxylases se manifestent dans des maladies telles que le scorbut ou héréditaire le syndrome d'Ehlers-Danlos.
Que sont les lysylhydroxylases?
Les lysylhydroxylases sont enzymes dont la fonction est de catalyser la modification post-traductionnelle de l'acide aminé lysine par l'incorporation d'un groupe hydroxyle dans l'hydroxyllysine. Cela renforce le tissu conjonctif parce que leurs chaînes protéiques ont la possibilité de se réticuler davantage via les groupes hydroxyle. La lysylhydroxylase humaine se compose de 727 acides aminés, entre autres. Les lysylhydroxylases appartiennent également au groupe des hydroxylases, c'est-à-dire enzymes qui catalysent généralement l'incorporation de groupes hydroxyle dans molécules. Ainsi, en plus des lysylhydroxylases, des prolylhydroxylases, de la phénylalanine hydroxylase, de la tyrosine hydroxylase ou le tryptophane, l'hydroxylase appartient également au groupe des hydroxylases ou oxydoréductases. En particulier avec les prolyl hydroxylases, les lysyl hydroxylases jouent un rôle important dans la fonction de tissu conjonctif. Les deux groupes enzymatiques nécessitent la coenzyme vitamine C pour leur fonction.
Fonction, action et rôles
La fonction des lysylhydroxylases est exclusivement de catalyser l'incorporation de groupes hydroxyle dans lysine résidus dans une protéine. Dans ce processus, l'acide aminé hydroxylamine est formé à partir de la lysine dans le cadre d'une modification post-traductionnelle. Bien que l'hydroxylamine existe également librement, elle ne peut pas être incorporée dans la protéine sous cette forme. La modification post-traductionnelle signifie donc la conversion ultérieure de cet acide aminé après la construction de la protéine. Avec l'échange d'un Hydrogénation atome pour le groupe hydroxyle, un groupe fonctionnel est incorporé à ce stade dans la protéine qui peut remplir des fonctions de pontage. Avec l'aide du groupe hydroxyle, différentes chaînes protéiques peuvent se réticuler les unes avec les autres. Par ailleurs, sucre molécules peut se lier à ce groupe fonctionnel. Les deux réactions sont, entre autres, très importantes dans la formation du tissu conjonctif. Le tissu conjonctif entoure l'organisme et le les organes internes. Il doit être ferme et tendu afin de pouvoir séparer les organes fonctionnellement différents les uns des autres. Ceci est assuré par le protéines du tissu conjonctif, qui contient un pourcentage élevé de acides aminés la lysine et la proline. Après leur incorporation dans la protéine, les deux acides aminés sont ensuite partiellement modifiés à cet effet en recevant un groupe hydroxyle. Comme déjà mentionné, dans le cas de la proline, cette réaction est catalysée par les prolyl hydroxylases et dans le cas de la lysine par les lysyl hydroxylases. Ainsi, après la formation des protéines, ces réactions de modification fournissent un réseau de chaînes protéiques qui représentent le tissu conjonctif serré. Sans la fonction des deux enzymes, la formation d'un tissu conjonctif fonctionnel ne serait pas du tout possible. Cependant, les deux enzymes fonctionnent uniquement à l'aide de la coenzyme acide ascorbique, c'est-à-dire vitamine C. Par conséquent, dans le cas d'enzymes structurellement modifiées en raison d'une mutation ou d'une carence en vitamine C, l'accumulation de tissu conjonctif peut être perturbée, entraînant des maladies graves.
Formation, occurrence, propriétés et valeurs optimales
La gène PLOD1 est responsable du codage de la lysylhydroxylase humaine. Le nom PLOD1 est dérivé du nom de la lysylhydroxylase «procollagène lysine, 2-oxoglutarate-5-dioxygénase 1». Cette gène est situé sur le chromosome 1. Du nouveau tissu conjonctif étant constamment produit, il existe également un besoin permanent de production de lysylhydroxylases. Par conséquent, une mutation de ce gène peut être très important pour le décomposition cellulaire de l'organisme.
Maladies et troubles
Les troubles de la fonction des lysylhydroxylases jouent un rôle particulièrement important dans les maladies du scorbut et le syndrome d'Ehlers-Danlos. Le scorbut est connu comme une ancienne maladie des gens de mer, causée par une carence en vitamine C. Vitamine C, également connu sous le nom d'acide ascorbique, agit comme un coenzyme des lysylhydroxylases et des prolylhydroxylases. Quand il manque, l'amino des acides la lysine et la proline ne peuvent plus être hydroxylées dans la protéine du tissu conjonctif. Puisqu'il y a une construction et une dégradation constantes du tissu conjonctif protéines, les chaînes protéiques peuvent de moins en moins réticuler pendant la période de carence en vitamines. Le tissu conjonctif devient mou et ne peut plus remplir correctement sa fonction.Un large éventail de symptômes apparaît, y compris un épuisement général, une susceptibilité aux infections, des saignements gencives, perte de dents, mauvaise cicatrisation blessures, sévère peau problèmes, fonte musculaire et bien d'autres décomposition cellulaire déficiences. Le scorbut peut éventuellement conduire à mort par le général Cœur échec ou infections sévères. Les anciens marins ont été particulièrement touchés car ils n'ont pas pu obtenir vitamine C lors de longs voyages en mer. Il a été démontré que la maladie guérit immédiatement lorsque certains aliments comme la choucroute sont administrés. Le fait que la cause de la maladie soit une carence en vitamine C n'a été reconnu que plus tard. Cependant, l'éclosion de la maladie du scorbut des gens de mer a été plus tard empêchée en nourrissant la choucroute des marins. Une autre maladie, mais qui ne peut être que partiellement attribuée à un défaut de la lysylhydroxylase humaine, est le syndrome d'Ehlers-Danlos. Le syndrome d'Ehlers-Danlos est un terme collectif désignant diverses maladies héréditaires du tissu conjonctif ayant différentes causes. Ce syndrome se caractérise par une faiblesse du tissu conjonctifL’ peau est surchargé et le les articulations sont hypermobiles. Dans ce cas, une lysylhydroxylase génétiquement modifiée déclenche le syndrome d'Ehlers-Danlos de type VI. En est responsable, un gène muté appelé PLOD1, situé sur le chromosome 1. L'enzyme défectueuse qui en résulte n'est plus pleinement fonctionnelle et ne peut que catalyser insuffisamment les réactions d'hydroxylation sur la lysine. UNE faiblesse du tissu conjonctif se développe avec les symptômes connus ainsi qu'une atteinte supplémentaire des yeux et les organes internes. Le syndrome d'Ehlers-Danlos de type VI est autosomique récessif.