Cofacteur à molybdène

Un cofacteur à molybdène, parfois abrégé en MoCo, est un cofacteur nécessaire à l'activité de certaines enzymes telles que la xanthine oxydase, la DMSO réductase, la sulfite oxydase, la nitrate réductase, l'éthylbenzène hydroxylase, la glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase à ferrédoxine et l'arséniate réductase à glutarédoxine[2]^,[3]. Chimiquement, de tels cofacteurs résultent de la formation d'un complexe entre un oxyde de molybdène et une molécule de molybdoptérine, ou un dérivé — parfois assez éloigné — de molybdoptérine.

Identification
Cofacteur à molybdène

Structure du cofacteur à molybdène à base de molybdoptérine
N^o CAS	872689-63-9
PubChem	25202532
SMILES	C(C1C(=C(C2C(O1)NC3=C(N2)C(=O)N=C(N3)N)[S-])[S-])OP(=O)([O-])[O-].O=[Mo+2]=O PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/C10H14N5O6PS2.Mo.2O/c11-10-14-7-4(8(16)15-10)12-3-6(24)5(23)2(21-9(3)13-7)1-20-22(17,18)19;;;/h2-3,9,12,23-24H,1H2,(H2,17,18,19)(H4,11,13,14,15,16);;;/q;+2;;/p-4 Std. InChIKey : HDAJUGGARUFROU-UHFFFAOYSA-J
Propriétés chimiques
Formule	C₁₀H₁₂Mo N₅O₈P S₂ [Isomères]
Masse molaire[1]	521,29 ± 0,04 g/mol C 23,04 %, H 2,32 %, Mo 18,41 %, N 13,43 %, O 24,55 %, P 5,94 %, S 12,3 %,

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Les nitrogénases, phylogénétiquement plus anciennes, sont les seules enzymes connues utilisant le molybdène mais sans molybdoptérine — elles utilisent à la place des centres fer-soufre, de structure très différente dans laquelle le molybdène est lié à d'autres atomes métalliques ; elles permettent à certaines bactéries et cyanobactéries de fixer l'azote atmosphérique.

Ce type de cofacteurs peut revêtir diverses formes actives chez les procaryotes, tel que le bis(molybdoptérine guanine dinucléotide)molybdène ci-dessous :

Structure du bis(molybdoptérine guanine dinucléotide)molybdène bactérien[4].

Le cofacteur à molybdène utilisé par la sulfite oxydase a encore une structure différente :

Structure du MoCo de la sulfite oxydase, avec un résidu cystéine lié à l'atome de molybdène[4].

En médecine

Le déficit en cofacteur à molybdène est une maladie rare se caractérisant par la survenue de crises convulsives peu après la naissance.

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) G. Schwarz, « Molybdenum cofactor biosynthesis and deficiency », Cell. Mol. Life Sci., vol. 62, n^o 23,‎ décembre 2005, p. 2792-2810 (PMID 16261263, DOI 10.1007/s00018-005-5269-y)
(en) B. Smolinsky, S. A. Eichler, S. Buchmeier, J. C. Meier, G. Schwarz, « Splice-specific functions of gephyrin in molybdenum cofactor biosynthesis », J. Biol. Chem., vol. 283, n^o 25,‎ juin 2008, p. 17370–9 (PMID 18411266, DOI 10.1074/jbc.M800985200)
(en) G. Schwarz, R. R. Mendel, M. W. Ribbe, « Molybdenum cofactors, enzymes and pathways », Nature, août 2009, 460 (7257) 839-847. DOI:10.1038/nature08302. PMID 19675644

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[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[pmid16261263-2] (en) G. Schwarz, « Molybdenum cofactor biosynthesis and deficiency », Cell. Mol. Life Sci., vol. 62, n^o 23,‎ décembre 2005, p. 2792-2810 (PMID 16261263, DOI 10.1007/s00018-005-5269-y)

[pmid18411266-3] (en) B. Smolinsky, S. A. Eichler, S. Buchmeier, J. C. Meier, G. Schwarz, « Splice-specific functions of gephyrin in molybdenum cofactor biosynthesis », J. Biol. Chem., vol. 283, n^o 25,‎ juin 2008, p. 17370–9 (PMID 18411266, DOI 10.1074/jbc.M800985200)

[10.1038/nature08302-4] (en) G. Schwarz, R. R. Mendel, M. W. Ribbe, « Molybdenum cofactors, enzymes and pathways », Nature, août 2009, 460 (7257) 839-847. DOI:10.1038/nature08302. PMID 19675644