Glycérol-3-phosphate déshydrogénase

protéine
Glycérol-3-phosphate déshydrogénase (NAD+)
Description de cette image, également commentée ci-après
Structure d'une glycérol-3-déshydrogénase 1 humaine cristallisée (PDB 1X0V[1])
N° EC EC 1.1.1.8
N° CAS 9075-65-4
Activité enzymatique
IUBMB Entrée IUBMB
IntEnz Vue IntEnz
BRENDA Entrée BRENDA
KEGG Entrée KEGG
MetaCyc Voie métabolique
PRIAM Profil
PDB RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
GO AmiGO / EGO

Une glycérol-3-phosphate déshydrogénase (GPDH) est une oxydoréductase qui catalyse une réaction du type :

EC 1.1.1.8 : sn-glycérol-3-phosphate + NAD+    dihydroxyacétone phosphate + NADH+H+,
EC 1.1.5.3 : sn-glycérol-3-phosphate + une quinone    dihydroxyacétone phosphate + une hydroquinone.

Ces enzymes constituent un lien essentiel entre le métabolisme des glucides et celui des lipides, et sont également essentielles à la chaîne respiratoire des mitochondries dans le cadre de la navette du glycérol-3-phosphate, l'une des deux navettes mitochondriales. Elles ne doivent pas être confondues avec la glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH), qui agit sur un aldéhyde et non sur un alcool[2].

Le NAD+ est une coenzyme qui intervient dans les oxydations cellulaires, dont certaines — telles que la glycolyse — se déroulent dans le cytosol. Ces réactions le convertissent en NADH, qui est réduit dans les mitochondries pour régénérer le NAD+. Cependant, la membrane mitochondriale interne est imperméable à ces deux espèces chimiques, de sorte qu'une navette chimique doit être utilisée pour permettre aux électrons du NADH de la franchir.

La principale navette chimique est la navette malate-aspartate, suivie par la navette du glycérol-3-phosphate. Celle-ci fait intervenir les deux formes de GPDH :

Outre son rôle dans la chaîne respiratoire, la GPDH mitochondriale semble également impliquée dans le métabolisme des spermatozoïdes, dans lesquels elle n'est pas localisée au sein des mitochondries. L'expression de cette enzyme est stimulée notamment par l'hormone thyroïdienne T3, c'est-à-dire la triiodothyronine[5],[6],[7]

Notes et références modifier

  1. (en) Xianjin Ou, Chaoneng Ji, Xueqing Han, Xiaodong Zhao, Xuemei Li, Yumin Maoc, Luet-Lok Wong, Mark Bartlam et Zihe Rao, « Crystal Structures of Human Glycerol 3-phosphate Dehydrogenase 1 (GPD1) », Journal of Molecular Biology, vol. 357, no 3,‎ , p. 858-869 (lire en ligne) DOI 10.1016/j.jmb.2005.12.074 PMID 16460752
  2. (en) Clauber Henrique Souza da Costa, Ted Wilson Bichara, Guelber Cardoso Gomes et Alberto Monteiro dos Santos, « Unraveling the conformational dynamics of glycerol 3-phosphate dehydrogenase, a nicotinamide adenine dinucleotide-dependent enzyme of Leishmania mexicana », Journal of Biomolecular Structure and Dynamics,‎ , p. 1–12 (ISSN 0739-1102 et 1538-0254, DOI 10.1080/07391102.2020.1742206, lire en ligne, consulté le )
  3. (en) Tomáš Mráček, Alena Pecinová, Marek Vrbacký, Zdeněk Drahota, Josef Houštěk, « High efficiency of ROS production by glycerophosphate dehydrogenase in mammalian mitochondria », Archives of Biochemistry and Biophysics, vol. 481, no 1,‎ , p. 30-36 (lire en ligne) DOI 10.1016/j.abb.2008.10.011 PMID 18952046
  4. (en) Marek Vrbacký, Zdeněk Drahota, Tomáš Mráček, Alena Vojtíšková, Pavel Ješina, Pavel Stopka, Josef Houštěk, « Respiratory chain components involved in the glycerophosphate dehydrogenase-dependent ROS production by brown adipose tissue mitochondria », Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, vol. 1767, no 7,‎ , p. 989–997 (lire en ligne) DOI 10.1016/j.bbabio.2007.05.002 PMID 17560536
  5. (en) Venkatesh Kota, Vishnu M. Dhople, Sisinthy Shivaji, « Tyrosine phosphoproteome of hamster spermatozoa: Role of glycerol-3-phosphate dehydrogenase 2 in sperm capacitation », PROTEOMICS, vol. 9, no 7,‎ , p. 1809-1826 (lire en ligne) DOI 10.1002/pmic.200800519 PMID 19333995
  6. (en) Anne Wulf, Marianne G Wetzel, Maxim Kebenko, Meike Kröger, Angelika Harneit, Jennifer Merz et Joachim M Weitzel, « The role of thyroid hormone receptor DNA binding in negative thyroid hormone-mediated gene transcription », Journal of Molecular Endocrinology, vol. 41,‎ , p. 25-34 (lire en ligne) DOI 10.1677/JME-08-0023 PMID 18562675
  7. (en) T. Mráček, P. Ješina, P. Křiváková, R. Bolehovská, Z. Červinková, Z. Drahota, J. Houštěk, « Time-course of hormonal induction of mitochondrial glycerophosphate dehydrogenase biogenesis in rat liver », Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects, vol. 1726, no 2,‎ , p. 217-223 (PMID 16039782, DOI 10.1016/j.bbagen.2005.06.011, lire en ligne)