Découpleur (biochimie)

En biochimie, un découpleur ou agent découplant est un composé capable de perturber la phosphorylation oxydative chez les procaryotes et les mitochondries, ou la photophosphorylation chez les chloroplastes et les cyanobactéries en dissociant les réactions de synthèse de l'ATP de la chaîne de transport d'électrons. Il en résulte que la cellule ou la mitochondrie dépense de l'énergie pour générer une force proton-motrice, mais cette dernière est dissipée avant que l'ATP synthase ne puisse recapturer l'énergie et l'utiliser pour produire l'ATP. Les découpleurs sont capables de transporter les protons à travers les membranes mitochondriales et lipidiques.

Description

Les découpleurs classiques ont cinq propriétés[1] :

la libération complète du contrôle respiratoire
la substitution de tous les processus couplés (synthèse d'ATP, transhydrogénation, flux d'électrons inverse, transport actif de cations, etc.) par un transport cyclique de protons médié par le découpleur
l'élimination de tous les gradients protoniques et cationiques générés à travers la membrane mitochondriale ou procaryote
pas de discrimination dans ces actions entre un site de couplage et un autre
pas de discrimination entre les processus couplés commandés par le transfert d'électrons et les processus couplés commandés par l'hydrolyse de l'ATP

On appelle « pseudo-découpleurs » les composés présentent une ou plusieurs de ces propriétés, mais pas toutes. Ils doivent donc être combinés avec un ou plusieurs autres pseudo-découpleurs pour obtenir un découplage complet[1].

Découpleurs classiques

Les composés de cette liste sont connus pour être des découpleurs classiques[1]^,[2] :

2,4-Dinitrophénol (DNP)
2,5-Dinitrophénol
1799 (α,α′-bis(hexafluoracetonyl)acetone)
BAM15, N⁵,N⁶-bis(2-fluorophényl)-[1,2,5]oxadiazolo[3,4-b]pyrazine-5,6-diamine
2-tert-butyl-4,6-dinitrophénol (Dinoterb)
6-sec-butyl-2,4-dinitrophénol (Dinoseb)
C₄R1 (dérivé de la rhodamine 19 à chaîne alkyle courte)
Carbonylcyanure phénylhydrazone (CCP)
Carbonylcyanure m-chlorophénylhydrazone (CCCP)
Carbonylcyanure p-trifluorométhoxyphénylhydrazone (FCCP)
CDE (4β-cinnamoyloxy,1β,3α-dihydroxyeudesm-7,8-ène)
CZ5
Désaspidine
Dicoumarol
Dinitro-ortho-cresol (DNOC)
Ellipticine
Endosidine 9 (ES9)
Acide flufénamique
Niclosamide éthanolamine (NEN)
Ppc-1 (métabolite secondaire produit par Polysphondylium pseudocandidum)
Pentachlorophénol (PCP)[Note 1]
Perfluorotriéthylcarbinol
S-13 (5-chloro-3-t-butyl-2′-chloro-4′-nitrosalicylanilide)
SF 6847 (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylidinemalononitrile)
TTFB (4,5,6,7-tetrachloro-2-trifluoromethylbenzimidazole)
Tyrphostine A9 (SF-6847) (AG17)
(+)-acide usnique
XCT-790
mitoFluo (bromure de 10-[2-(3-hydroxy-6-oxo-xanthen-9-yl)benzoyl]oxydécyl-triphenyl-phosphonium )
Triclosan (Trichloro-2'-hydroxydiphényléther)
Pyrrolomycine C

Pseudo-découpleurs

Les composés de cette liste sont connus pour être des pseudo-découpleurs[1] :

Acides gras à longue chaîne, tels que l'acide linoléique
Acide picrique (2,4,6-trinitrophénol)
Arséniate
Azotures
Biguanides
Bupivacaïne
Chlorure de tétraphénylphosphonium
Calcimycine (A23187)
Dodécyltriphénylphosphonium (C₁₂TPP)
Lasalocide (X537A)
MitoQ10
Nigéricine
SR4 (1,3-bis(dichlorophényl)urée 13)
Tétraphénylborate de sodium
Valinomycine

Notes

Ne doit pas être confondu avec la drogue récréative phéncyclidine.

Références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Uncoupler » (voir la liste des auteurs).

Kessler RJ, Tyson CA, Green DE., « Mechanism of uncoupling in mitochondria: Uncouplers as ionophores for cycling cations and protons », Proc Natl Acad Sci USA, vol. 73, n^o 9,‎ 1976, p. 3141–3145 (PMID 9641, PMCID 430958, DOI 10.1073/pnas.73.9.3141, JSTOR 65688, lire en ligne)
Childress ES, Alexopoulos SJ, Hoehn KS, Santos WL., « Small Molecule Mitochondrial Uncouplers and Their Therapeutic Potential », J Med Chem, vol. 61, n^o 11,‎ 2018, p. 4641–4655 (PMID 29156129, DOI 10.1021/acs.jmedchem.7b01182)

Voir aussi

Protéine découplante

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[drug-3] Ne doit pas être confondu avec la drogue récréative phéncyclidine.

[Kessler-1] Kessler RJ, Tyson CA, Green DE., « Mechanism of uncoupling in mitochondria: Uncouplers as ionophores for cycling cations and protons », Proc Natl Acad Sci USA, vol. 73, n^o 9,‎ 1976, p. 3141–3145 (PMID 9641, PMCID 430958, DOI 10.1073/pnas.73.9.3141, JSTOR 65688, lire en ligne)

[Childress-2] Childress ES, Alexopoulos SJ, Hoehn KS, Santos WL., « Small Molecule Mitochondrial Uncouplers and Their Therapeutic Potential », J Med Chem, vol. 61, n^o 11,‎ 2018, p. 4641–4655 (PMID 29156129, DOI 10.1021/acs.jmedchem.7b01182)