Coenzyme

A l'exception des hydrolases, les enzymes sont constituées de deux éléments :

une apoenzyme, de nature protéique, impliquée dans la reconnaissance du substrat et sa liaison
un coenzyme ou groupement prosthétique, molécule organique de petite taille de nature non protéique.

Sommaire

2.1 Les coenzymes activateurs
2.2 Les coenzymes transporteurs

Caractéristiques

Les coenzymes favorisent l'activité de l'enzyme, et sont même souvent indispensables. Beaucoup ne sont pas synthétisés par tous les êtres vivants, ce sont des facteurs de croissance ou des vitamines. Il existe une vingtaine de coenzymes, pour plus de deux mille enzymes : la spécificité de la réaction dépend uniquement de l'apoenzyme et non du coenzyme. À l'inverse des substrats qui sont transformés en produit durant la réaction enzymatique, les coenzymes finissent toujours par retrouver leur état initial.

Dans leur structure chimique, les coenzymes sont, pour la plupart, riches en électrons π (par un ou plusieurs noyaux cycliques) qui leur confère leur pouvoir catalytique.

Ils réagissent stoechiométriquement (mole à mole) à la réaction enzymatique.

Deux types de coenzymes

Les réactions auxquels participent les coenzymes sont des réactions de transfert (d'électrons, de protons, de groupement phosphate etc.) Ils servent d'accepteur temporaire. On distingue :

Les coenzymes activateurs

Les coenzymes activateurs ou groupements prostétiques sont fortements liés à l'apoenzyme par des liaisons covalentes. Il ne se détache pas de l'apoenzyme au cours de la réaction (ex: FAD).

Les coenzymes transporteurs

Les coenzymes transporteurs ou cosubstrats : il se dissocie facilement de l'apoenzyme. Le coenzyme ne retrouve son état initial que lors d'une seconde réaction faisant intervenir une deuxième enzyme (ex: NAD, ATP). Quand l'enzyme est inactive, le coenzyme n'est pas fixé à l'enzyme.

Classification des coenzymes

Coenzymes d'oxydoréduction :
- Nicotinamide adénine dinucléotide (NAD⁺/NADH,H⁺) ;
- Nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADP⁺/NADPH,H⁺) ;
- Flavine mononucléotide (FMN/FMNH₂) ;
- Flavine adénine dinucléotide (FAD/FADH₂) ;
- Coenzyme Q (CoQ/CoQH₂) ;
- Les cytochromes (Cyt[Fe²⁺]/Cyt[Fe³⁺]).
Coenzymes de transfert de groupements :
- Adénosine triphosphate (ATP/ADP/AMP) ;
- Cytidine triphosphate (CTP/CDP/CMP) ;
- Guanosine triphosphate (GTP/GDP/GMP) ;
- Thymidine triphosphate (TTP/TDP/TMP) ;
- Uridine triphosphate (UTP/UDP/UMP) ;
- Coenzyme A (CoA-SH) ;
- Thiamine pyrophosphate (TPP) ;
- Acide lipoïque ou lipoate ;
- Pyridoxal phosphate (PALP) ;
- Biotine.