Comment les acides aminés sont-ils endommagés par les espèces réactives de l’oxygène?

Les acides aminés sont vitaux pour nous car ils constituent des protéines dans notre corps, et ces protéines sont impliquées dans diverses fonctions dans notre corps. Beaucoup de ces fonctions dépendent des charges sur les acides aminés, en particulier sur les acides aminés qui sont impliqués dans la transmission d’une fonction donnée à la protéine.

Les espèces réactives de l’oxygène (ROS) sont des oxydants puissants, ce qui signifie qu’elles enlèvent les électrons de la substance sur laquelle elles agissent. Cela peut se faire sous la forme de l’apport d’oxygène, de l’élimination de l’hydrogène ou d’autres modifications qui éliminent les électrons du substrat. Donc, fondamentalement, les ROS peuvent causer un déséquilibre des charges sur les acides aminés, les amenant à perdre la fonction qu’ils confèrent à la protéine.

En outre, les ROS peuvent également provoquer des altérations de la nature fondamentale de l’acide aminé lui-même, en modifiant les groupes chimiques présents dans celui-ci. L’une des exigences les plus importantes pour l’activité biologique d’une protéine est son état spécifiquement plié (appelé structure tertiaire). Ce repliement est fortement dépendant des interactions physiques entre les acides aminés composant. Une analogie serait d’imaginer votre clé de maison dans sa serrure. La clé entrerait-elle dans la serrure si elle était bosselée? Chaque acide aminé est comme une clé qui s’insère dans les verrous formés par d’autres acides aminés, pour donner naissance à la structure tertiaire de la protéine. Ainsi, les ROS peuvent provoquer des perturbations dans les interactions physiques et modifier la structure tertiaire de la protéine, lui faisant perdre son activité biologique.

Voici quelques exemples de changements spécifiques causés par les ROS aux acides aminés [1]:
[1] Stadtman, ER et Levine, RL (2003) Oxydation par les radicaux libres des acides aminés libres et des résidus d’acides aminés dans les protéines. Acides aminés. 25: 207-218.