Glutamate décarboxylase

La glutamate décarboxylase ou acide glutamique décarboxylase (en anglais, glutamic acid decarboxylase ou GAD) est une lyase qui catalyse la réaction :

HOOC-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH

\rightleftharpoons

HOOC-CH₂-CH₂-CH₂NH₂ + CO₂.

Structure d'une GAD₆₇ humaine cristallisée (PDB 2OKJ[1])

Données clés
N° EC	EC 4.1.1.15
N° CAS	9024-58-2
Cofacteur(s)	PLP

Activité enzymatique
IUBMB	Entrée IUBMB
IntEnz	Vue IntEnz
BRENDA	Entrée BRENDA
KEGG	Entrée KEGG
MetaCyc	Voie métabolique
PRIAM	Profil
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
GO	AmiGO / EGO

Cette enzyme réalise donc la conversion du L-glutamate en γ-aminobutyrate (GABA) avec dégagement de dioxyde de carbone.

Chez les mammifères, elle existe sous deux isoformes codées par deux gènes différents, désignés par GAD1 et GAD2. Il s'agit des isoformes GAD₆₇ et GAD₆₅, dont la masse moléculaire est respectivement de 67 kDa et 65 kDa[2]. Ces deux isoformes sont exprimés dans le cerveau, où le GABA intervient comme neurotransmetteur. Le gène GAD2 est également exprimé dans le pancréas.

Il existe au moins deux autres isoformes, GAD₂₅ et GAD₄₄ (GAD embryonnaire, ou EGAD) dans le cerveau de cours de développement. Elles sont codées par des produits de transcription alternatifs, I-80 et I-86, du gène GAD1 : la GAD₂₅ est codée par les deux, tandis que la GAD₄₄ est codée uniquement par I-80[3].

Des anticorps dirigés contre l'enzyme causent en particulier une atteinte auto-immune du cervelet et du pancréas[4]

Notes et références

(en) Gustavo Fenalti, Ruby H. P. Law, Ashley M. Buckle, Christopher Langendorf, Kellie Tuck, Carlos J. Rosado, Noel G. Faux, Khalid Mahmood, Christiane S. Hampe, J. Paul Banga, Matthew Wilce, Jason Schmidberger, Jamie Rossjohn, Ossama El-Kabbani, Robert N. Pike, A. Ian Smith, Ian R. Mackay, Merrill J. Rowley et James C. Whisstock, « GABA production by glutamic acid decarboxylase is regulated by a dynamic catalytic loop », Nature Structural & Molecular Biology, vol. 14, n^o 14,‎ avril 2007, p. 280-286 (PMID 17384644, DOI 10.1038/nsmb1228, lire en ligne)
(en) Mark G. Erlander, Niranjala J.K. Tillakaratne, Sophie Feldblum, Neela Patel et Allan J. Tobin, « Two genes encode distinct glutamate decarboxylases », Neuron, vol. 7, n^o 1,‎ juillet 1991, p. 91-100 (PMID 2069816, DOI 10.1016/0896-6273(91)90077-D, lire en ligne)
(en) G. Szabo, Z. Katarova et R. Greenspan, « Distinct protein forms are produced from alternatively spliced bicistronic glutamic acid decarboxylase mRNAs during development », Molecular and Cellular Biology, vol. 14, n^o 11,‎ novembre 1994, p. 7535-7545 (PMID 7935469, PMCID 359290, DOI 10.1128/MCB.14.11.7535, lire en ligne)
(en) Mitoma H, Adhikari K, Aeschlimann D, Chattopadhyay P, Hadjivassiliou M, Hampe CS, Honnorat J, Joubert B, Kakei S, Lee J, Manto M, Matsunaga A, Mizusawa H, Nanri K, Shanmugarajah P, Yoneda M, Yuki N., « Consensus Paper: Neuroimmune Mechanisms of Cerebellar Ataxias. », Cerebellum.,‎ 2016 apr;15(2), p. 213-32.

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[10.1038/nsmb1228-1] (en) Gustavo Fenalti, Ruby H. P. Law, Ashley M. Buckle, Christopher Langendorf, Kellie Tuck, Carlos J. Rosado, Noel G. Faux, Khalid Mahmood, Christiane S. Hampe, J. Paul Banga, Matthew Wilce, Jason Schmidberger, Jamie Rossjohn, Ossama El-Kabbani, Robert N. Pike, A. Ian Smith, Ian R. Mackay, Merrill J. Rowley et James C. Whisstock, « GABA production by glutamic acid decarboxylase is regulated by a dynamic catalytic loop », Nature Structural & Molecular Biology, vol. 14, n^o 14,‎ avril 2007, p. 280-286 (PMID 17384644, DOI 10.1038/nsmb1228, lire en ligne)

[10.1016/0896-6273(91)90077-D-2] (en) Mark G. Erlander, Niranjala J.K. Tillakaratne, Sophie Feldblum, Neela Patel et Allan J. Tobin, « Two genes encode distinct glutamate decarboxylases », Neuron, vol. 7, n^o 1,‎ juillet 1991, p. 91-100 (PMID 2069816, DOI 10.1016/0896-6273(91)90077-D, lire en ligne)

[10.1128/MCB.14.11.7535-3] (en) G. Szabo, Z. Katarova et R. Greenspan, « Distinct protein forms are produced from alternatively spliced bicistronic glutamic acid decarboxylase mRNAs during development », Molecular and Cellular Biology, vol. 14, n^o 11,‎ novembre 1994, p. 7535-7545 (PMID 7935469, PMCID 359290, DOI 10.1128/MCB.14.11.7535, lire en ligne)

[4] (en) Mitoma H, Adhikari K, Aeschlimann D, Chattopadhyay P, Hadjivassiliou M, Hampe CS, Honnorat J, Joubert B, Kakei S, Lee J, Manto M, Matsunaga A, Mizusawa H, Nanri K, Shanmugarajah P, Yoneda M, Yuki N., « Consensus Paper: Neuroimmune Mechanisms of Cerebellar Ataxias. », Cerebellum.,‎ 2016 apr;15(2), p. 213-32.