Nucléoside diphosphate kinases

Les nucléoside diphosphate kinase s sont des enzymes qui catalysent l'échange d'un groupement phosphate entre différents nucléoside diphosphates.

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Kinase - Enzyme

Les nucléoside diphosphate kinases (NDKs, aussi NDPKs) sont des enzymes qui catalysent l'échange d'un groupement phosphate entre différents nucléoside diphosphates. Comme le cycle de Krebs produit uniquement de l'ATP, la NDP kinase permet de maintenir un équilibre entre les concentrations des différents nucléoside triphosphates.

Fonction

La fonction globale de la NDP kinase est le transfert d'un groupement phosphate depuis un nucléoside triphosphate vers un nucléoside diphosphate. À partir de l'adénosine triphosphate (ATP) et de guanosine diphosphate (GDP), l'action de la NDPK produira l'adénosine diphosphate (ADP) et de la guanosine triphosphate (GTP).

ATP + GDP → ADP + GTP

Derrière cette réaction apparemment simple, se cache un mécanisme à plusieurs étapes. Les étapes clés sont les suivantes :

NDPK fixe un nucléoside triphosphate (NTP) dans son site actif,
NDPK est phosphorylée sur son histidine catalytique, donnant un nucléoside diphosphate fixé (NDP),
NDPK relargue le nucléoside diphosphate,
NDPK fixe un autre nucléoside diphosphate dans son site actif,
NDPK transfère le phosphate de l'histidine catalytique phosphorylée vers le nucléoside diphosphate, formant un nucléoside triphosphate,
NDPK relargue le nucléoside triphosphate.

Chaque étape est une partie d'un processus réversible :

NDPK + NTP ↔ NDPK∼NTP ↔ NDPK-P∼NDP ↔ NDPK-P + NDP.

Pour le transfert d'un phosphate de l'ATP vers le GDP, la réaction sera :

NDPK + ATP → NDPK∼ATP → NDPK-P∼ADP → NDPK-P + ADP →

NDPK-P + GDP → NDPK-P∼GDP → NDPK∼GTP → NDPK + GTP.

Prokaryotes

Chez les prokaryotes, la NDPK forme un homo-tétramère fonctionnel (E. coli, M. xanthus).

Eukaryotes

Il existe au moins six isoformes de NDPK chez l'homme : de NDPK-A (nm23-H1) jusqu'à la NDPK-F (nm23-H6). Les deux NDPKs les plus abondantes (A et B) possèdent des structures particulièrement identiques, et peuvent se combiner en toutes proportions pour former des hétéro-hexamères fonctionnels.

En plus du transfert du phosphate gamma, d'autres fonctions lui ont été décrites. Aujourd'hui la plus étudiée est celle de suppresseur de métastases.

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