La thiamine (vitamine B1) est essentielle pour toutes les formes de vie. Le diphosphate de thiamine (ThDP) est un coenzyme indispensable au métabolisme oxydatif des cellules. Dans la plupart des tissus, on trouve également le triphosphate de thiamine (ThTP), dont le rôle biologique est encore mal connu. Néanmoins, le fait quil ait été observé dans tous les organismes étudiés, depuis les bactéries jusquaux mammifères, suggère un rôle assez général comme, par exemple, une réponse à certains types de stress cellulaire (privation dacides aminés chez E. coli, flétrissement des feuilles chez A. thaliana). Lobjectif de notre travail a été de déterminer le mécanisme de synthèse du ThTP.
Avant détudier son mécanisme de synthèse, nous avons étudié sa distribution dans des biopsies tissulaires et fluides corporels humains. Une telle étude systématique était intéressante car un déficit en ThTP (ou une perturbation de son métabolisme) pourrait être impliqué dans certaines pathologies, par exemple neurodégénératives ou cardiaques. Nos résultats montrent que les niveaux de diphosphate de thiamine dans les tissus humains sont relativement faibles, alors que le triphosphate de thiamine est relativement abondant.
Nous avons ensuite étudié le mécanisme de synthèse du ThTP dans le cerveau de rat. Les données recueillies au cours de ces études nous ont permis de dresser plusieurs conclusions.
Dans le cerveau, la synthèse du triphosphate de thiamine a lieu dans les mitochondries avec le ThDP et le phosphate inorganique (Pi) comme précurseurs. La réaction est stimulée par les substrats de la chaîne respiratoire comme le pyruvate et le succinate, et est inhibée par des agents bloquant la chaîne respiratoire, ce qui suggère que le flux délectrons à travers la chaîne respiratoire est la source dénergie pour cette réaction endergonique ThDP + Pi ↔ ThTP. La synthèse du ThTP est inhibée lorsque la Δp est dissipée par des protonophores ou par la valinomycine en présence de K+ à lextérieur. La lyse des mitochondries induit également une abolition de la formation du ThTP. La dissipation de la Δp aboutit à une hydrolyse rapide du ThTP synthétisé, suggérant que la réaction ThDP + Pi ↔ ThTP + H2O est catalysée par une ThTP synthase réversible capable de transporter des protons.
Les mitochondries peuvent libérer du triphosphate de thiamine. Ce mécanisme de libération nécessite la présence de Pi et pourrait impliqué un ou plusieurs composants du pore de transition de perméabilité mitochondriale. Ainsi, la synthèse et la libération du ThTP sont soumises à des régulations spécifiques.
Nos résultats montrent, pour le première fois, la production dun composé hautement énergétique, autre que lATP, par un mécanisme de couplage chimiosmotique.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ETDULg:ULgetd-08192010-190753 |
| Date | 06 September 2010 |
| Creators | Gangolf, Marjorie |
| Contributors | BUTTERWORTH, Roger, PLUMIER, Jean-Christophe, GRISAR, Thierry, MALGRANGE, Brigitte, EL MOUALIJ, Benaïssa, BETTENDORFF, Lucien, ROGISTER, Bernard, SEUTIN, Vincent, VAN SCHAFTINGEN, Emile, LAKAYE, Bernard |
| Publisher | Universite de Liege |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Detected Language | French |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://bictel.ulg.ac.be/ETD-db/collection/available/ULgetd-08192010-190753/ |
| Rights | restricted, Je certifie avoir complété et signé le contrat BICTEL/e remis par le gestionnaire facultaire. |
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