Hydrolase - Définition et Explications

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Introduction

Cristal de lysozyme

Les hydrolases constituent une classe d'enzymes qui catalysent les réactions d'hydrolyse de molécules suivant la réaction générale :

R-R' + H2O ⇌ R-OH + R'-H

On y trouve par exemple

  • les estérases, qui hydrolysent les esters (R-CO-O~R'),
  • les peptidases, qui hydrolysent les liaisons peptidiques (AA1-CO~NH-AA2),
  • les glucosidases, qui hydrolysent les oligo- ou polysaccharides (sucre1-O~sucre2),
  • les phosphatases, qui hydrolysent les produits phosphorés (exemple : ATP + H2O ⇌ ADP + P).

Ces enzymes ne nécessitent pas en général de coenzymes. Elles sont activables par des cations.

On rencontre des hydrolases dans les lysosomes des cellules. Les hydrolases lysosomales, particulièrement acides, présentent un pH d'environ 5 lorsqu'elles sont activées. Elles sont enfermées de façon étanche au sein du lysosome dont la libération brutale du contenu pourrait lyser la cellule.

Elles sont classées dans le groupe EC 3 dans la nomenclature EC, et sont réparties en 13 sous-groupes, en fonction du type de liaison qui sera coupée.

Classification EC

Groupe EC3.1 (estérases)

Elles agissent sur les liaisons ester de type R-CO-O-R'.

EC 3.1.1 : Hydrolases spécifiques des esters carboxyliques

EC 3.1.2 : Hydrolases spécifiques des thioesters

EC 3.1.3 : Hydrolases spécifiques des liaisons monoester-phosphoriques

EC 3.1.4 : Hydrolases spécifiques des liaisons diester-phosphoriques

EC 3.1.5 : Hydrolases spécifiques des liaisons monoester-triphosphoriques

EC 3.1.6 : Hydrolases spécifiques des liaisons ester-sulfuriques

EC 3.1.7 : Hydrolases spécifiques des liaisons monoester-diphosphoriques

EC 3.1.8 : Hydrolases spécifiques des liaisons triester-phosphoriques

EC 3.1.11 : Exodésoxyribonucléases productrices de 5'-phosphomonoesters

EC 3.1.13 : Exoribonucléases productrices de 5'-phosphomonoesters

EC 3.1.14 : Exoribonucléases productrices de 3'-phosphomonoesters

EC 3.1.15 : Exonucléases actives à la fois sur l'ARN et sur l'ADN et produisant des 5'-phosphomonoesters

EC 3.1.16 : Exonucléases actives à la fois dur l'ARN et sur l'ADN et produisant des 3'-phosphomonoesters

EC 3.1.21 : Endodésoxyribonucléases productrices de 5'-phosphomonoesters

EC 3.1.22 : Endodésoxyribonucléases productrices de 3'-phosphomonoesters

EC 3.1.23 & EC 3.1.24

Endodésoxyribonucléases spécifiques incluses aujourd'hui dans EC 3.1.21.3, EC 3.1.21.4 et EC 3.1.21.5.

EC 3.1.25 : Endodésoxyribonucléases spécifiques des bases abîmées

EC 3.1.26 : Endoribonucléases productrices de 5'-phosphomonoesters

EC 3.1.27 : Endoribonucléases productrices de 3'-phosphomonoesters

EC 3.1.30 : Endoribonucléases actives à la fois sur l'ARN et sur l'ADN et productrices de 5'-phosphomonoesters

EC 3.1.31 : Endoribonucléases actives à la fois sur l'ARN et sur l'ADN et productrices de 3'-phosphomonoesters

Groupe EC3.2 (glycosylases)

EC 3.2.1 : Glycosidases (enzymes agissant sur autant sur les liaisons O-glycosidiques que sur les liaisons S-glycosidiques)

EC 3.2.2 : Hydrolases spécifiques des liaisons N-glycosidiques

EC 3.2.3 : Hydrolases spécifiques des liaisons S-glycosidiques

Groupe vide : la seule enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction et d'accélérer...) (EC 3.2.3.1) a été déplacée vers EC 3.2.1.147.

Groupe EC3.3 (éther-hydrolases)

EC 3.3.1 : Hydrolases spécifiques des liaisons thioéther et des trialkylsulfoniums

EC 3.3.2 : Autres éther-hydrolases

Groupe EC3.4 (peptidases)

Les sous-groupes EC3.4.1 à EC3.4.4 ont été supprimés et les enzymes autrefois répertoriées dans ces groupes réparties dans les groupes nouvellement créés (EC3.4.11 à EC3.4.24). La liste qui suit donne la correspondance (La correspondance est un échange de courrier généralement prolongé sur une longue période. Le terme désigne des échanges de courrier personnels plutôt...) entre l'ancienne numérotation et la nouvelle.

EC 3.4.11 : Aminopeptidases

EC 3.4.12

Sous-groupe aujourd'hui disparu. La liste suivante donne la correspondance entre les anciens numéros et les nouveaux.

EC 3.4.13 : Dipeptidases

EC 3.4.14 : Dipeptidyl-peptidases et tripeptidyl-peptidases

EC 3.4.15 : Peptidyl-dipeptidases

EC 3.4.16 : Carboxypeptidases de type sérine

EC 3.4.17 : Métallocarboxypeptidases

EC 3.4.18 : Carboxypeptidases de type cystéine

EC 3.4.19 : Oméga-peptidases (enzymes coupant au niveau du dernier acide aminé d'une chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) peptidique)

EC 3.4.21 : Sérine-endopeptidases

EC 3.4.22 : Cystéine-endopeptidases

EC 3.4.23 : Aspartate-endopeptidases

EC 3.4.24 : Métalloendopeptidases

EC 3.4.25 : Thréonine-endopeptidases

EC 3.4.99 : Endopeptidases dont le mécanisme d'action est inconnu

Dans ce sous-groupe sont placées les enzymes dont on ne connaît pas encore le mécanisme d'action. Dès que celui-ci est connu, l'enzyme est reclassée. La liste ci-après donne la nouvelle nomenclature donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.) aux enzymes en attente. Actuellement, cette liste ne contient aucune enzyme en attente.

Groupe EC3.5 (enzymes agissant sur les liaisons carbone-azote)

EC 3.5.1 : Enzymes spécifiques des amides linéaires (liaison C-N linéaire)

EC 3.5.2 : Enzymes spécifiques des amides cycliques (liaison C-N cyclique)

EC 3.5.3 : Déiminases (enzymes spécifiques des amidines linéaires) (liaison C=N linéaire)

EC 3.5.4 : Enzymes spécifiques des amidines cycliques (liaison C=N cyclique)

EC 3.5.5 : Nitrilases (enzymes spécifiques des nitriles) (liaison C≡N)

EC 3.5.99 : Autres enzymes

Groupe EC3.6 (enzymes spécifiques des anhydrides d'acides)

EC 3.6.1 : Polyphosphatases (enzymes spécifiques des anhydrides contenant du phosphore)

EC 3.6.2 : Sulfatases (enzymes spécifiques des anhydrides contenant un groupe sulfonyle)

EC 3.6.3 : Anhydrases agissant lors de mouvements transmembranaires

EC 3.6.4 : Anhydrases impliquées dans les mouvements cellulaires et subcellulaires

EC 3.6.5 : Enzymes agissant sur le GTP, et impliquées dans les mouvements cellulaires et subcellulaires

Groupe EC3.7 (enzymes agissant sur les liaisons carbone-carbone)

EC3.7.1 : Enzymes actives sur les corps cétoniques

Groupe EC3.8 (enzymes agissant sur les liaisons carbone-halogène)

EC3.8.1 : Déhalogénases (enzymes spécifiques des liaisons carbone-halogène)

Groupe EC3.9 (enzymes agissant sur les liaisons N-P)

Ce groupe ne contient actuellement qu'une seule enzyme, la phosphoamidase, qui hydrolyse la N-phosphocréatine en créatine (La créatine, [NH2-C(NH)-NCH2(COOH)-CH3], est un dérivé d’acide aminé naturel, présent principalement dans les fibres musculaires et le cerveau. Elle joue un rôle dans l’apport...).

Groupe EC3.10 : Sulfohydrolases (enzymes agissant sur les liaisons N-S)

Groupe EC3.11 (enzymes agissant sur les liaisons C-P)

Groupe EC3.12 (enzymes agissant sur les liaisons S-S)

Ce groupe ne contient qu'une seule enzyme, la trithionate-hydrolase, qui hydrolyse le trithionate en thiosulfate et sulfate.

Groupe EC3.13 (enzymes agissant sur les liaisons C-S)

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