SOD1

gène de l'espèce Homo sapiens De Wikipédia, l'encyclopédie libre

SOD1

La superoxide dismutase [Cu-Zn] aussi connue comme SOD1 est une enzyme ubiquitaire codée par le gène SOD1 situé sur le chromosome 21 humain. Elle appartient a la superfamille des superoxyde dismutases, et est impliquée dans les mécanismes de l'apoptose ainsi que dans la sclérose latérale amyotrophique.

Faits en bref Structures disponibles, PDB ...
SOD1
Structures disponibles
PDBRecherche d'orthologue: PDBe RCSB
Identifiants
AliasesSOD1
IDs externesOMIM: 147450 MGI: 98351 HomoloGene: 392 GeneCards: SOD1
Wikidata
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Structure et fonctionnement

Résumé
Contexte

Structure globale

La SOD1 est un homodimère de 32kDa dont chaque monomère est formé de 153 acides aminés[5].

Fonctionnement de l'enzyme

Le fonctionnement de SOD1 est basé sur l'interaction entre deux éléments : le cuivre (Cu2+), dont l'apport à l'enzyme est assuré par le chaperon Ccs1 (Copper Chaperone for SOD1) qui jouera le rôle de cofacteur catalytique pour l'enzyme[5] ; et le zinc (Zn2+), qui interviendra dans la conformation de l'enzyme (ainsi, une carence en cuivre ou en zinc entraînera un manque de fonction de l'enzyme SOD1).

L'ion zinc est associé au sein de l'enzyme à un résidu aspartate (Asp) et à trois résidus histidine (His), dont l'un va permettre de former un pont histidine entre l'ion Zn2+ et l'ion Cu2+. Le superoxyde (O2-), substrat de l'enzyme, va se loger près du site actif par un phénomène électrostatique à travers un "entonnoir cationique"[5]. Le superoxyde va donner un électron au site actif, entraînant la rupture du pont histidine. Cet échange d'électron va engendrer un changement de conformation de l'enzyme, qui va faire s'éloigner l'ion cuivre de l'ion zinc. Lors de l'arrivée d'un second radical superoxyde au niveau du site actif, l'ion cuivre précédemment réduit en Cu1+ va être réoxydé en Cu2+, et l'électron échangé lors de la première étape va rejoindre la seconde molécule de superoxyde avec les deux protons, formant ainsi un peroxyde d'hydrogène (H2O2). La réaction peut se résumer par la formule :

L'ion H2O2 résultant sera ensuite pris en charge par la catalase, ou par la glutathion peroxydase selon l'environnement de l'ion.

Fonctions physiologiques

Le fonctionnement de l'enzyme SOD1 lui confère un rôle d'antioxydant crucial dans la prise en charge des ions superoxyde, produit toxique du processus de respiration mitochondriale. Elle va ainsi assurer la dismutation de ces ions en provenance de l'espace intermembranaire mitochondrial, du cytosol ou encore des peroxysomes[6].

Elle va également être retrouvée dans le noyau des cellules où elle va agir comme un important facteur de transcription en réaction au stress oxydant. En effet, il a été retrouvé qu'en réponse à des concentrations élevées de H2O2, on va observer dans la cellule une relocalisation de SOD1 vers le noyau de la cellule[7].

Physiopathologie

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