Les acides D-amino sont des acides aminés qui, comme leur nom l’indique, ont leur groupe amino attaché au carbone alpha dans la configuration D, plutôt que la configuration L de l’acide aminé typique. Bien que l’existence des acides D-amino ait été connue depuis longtemps, leur fonction biologique était auparavant considérée comme limitée à des rôles mineurs dans la structure des parois cellulaires bactériennes et dans certains peptides antifongiques.
Cependant, de plus en plus de preuves suggèrent que les acides D-amino peuvent également jouer un rôle important dans la régulation de la signalisation cellulaire et de la communication intercellulaire. Des études récentes ont montré que les acides D-amino se lient à des récepteurs spécifiques sur les membranes cellulaires, influençant ainsi les processus cellulaires tels que la prolifération, la migration et la différenciation.
Les sources naturelles d’acides D-amino sont variées. Ils peuvent être produits par des bactéries, des champignons, des invertébrés marins et même des plantes. Les acides D-amino sont également impliqués dans la synthèse de protéines naturelles, telles que la teicoplanine, un antibiotique couramment utilisé en médecine humaine.
Les acides D-amino et les protéines
Les protéines sont construites à partir d’une combinaison spécifique de 20 acides aminés différents, chacun ayant une structure chimique unique. Les acides aminés ont un groupe amino (NH2) et un groupe carboxyle (COOH) attachés à un seul carbone alpha. Les autres atomes qui composent l’acide aminé diffèrent entre eux, donnant à chaque acide aminé une propriété chimique distincte.
La majorité des protéines sont composées d’une chaîne linéaire d’acides aminés, liés par des liaisons peptidiques. Les liaisons peptidiques relient deux acides aminés en formant une liaison covalente entre le groupe carboxyle d’un acide aminé et le groupe amino d’un autre acide aminé.
Les acides aminés peuvent exister sous deux formes différentes, qui sont des images miroir l’une de l’autre. La plupart des acides aminés sont présents en forme L dans les protéines, tandis que les acides D-amino sont beaucoup moins courants. Bien que les acides L-amino soient essentiels pour la vie, les acides D-amino ne sont normalement pas incorporés dans les protéines, car cela perturberait leur structure et leur fonction.
Pourtant, des acides D-amino se trouvent parfois dans les protéines de manière régulière ou sporadique. Par exemple, la D-sérine, un acide D-amino, est présente dans certaines protéines du système nerveux central, telles que la protéine amyloïde bêta, qui jouent un rôle dans la maladie d’Alzheimer.
Les acides D-amino peuvent également être incorporés dans des peptides, qui sont des molécules plus courtes que les protéines, constituées d’une chaîne linéaire d’acides aminés. Les peptides qui contiennent des acides D-amino sont appelés rétro-inverso-peptides. Les rétro-inverso-peptides peuvent avoir une structure plus stable que celle des peptides réguliers, car les liaisons elles-mêmes sont inversées.
La D-sérine
La D-sérine est un type d’acide D-amino qui a attiré l’attention pour son rôle possible dans la signalisation cellulaire dans le système nerveux central. La sérine est un acide aminé essentiel qui est produit dans le corps à partir du glucose. La sérine peut également être décomposée en d’autres acides aminés, tels que la glycine.
La D-sérine est produite dans le cerveau par une enzyme appelée serine racémase. La D-sérine a été trouvée en concentrations élevées dans les zones spécifiques du cerveau qui sont impliquées dans la mémoire et l’apprentissage, comme l’hippocampe et le cortex préfrontal. La D-sérine agit en se liant à des récepteurs NMDA, qui sont des récepteurs présents sur la surface des neurones et qui sont impliqués dans la signalisation cellulaire.
Les médicaments qui ciblent les récepteurs NMDA ont été étudiés pour leur utilisation dans la maladie d’Alzheimer et la schizophrénie, deux maladies qui ont été associées à une altération de la fonction des récepteurs NMDA et de leur signalisation. Des études ont montré que la D-sérine peut augmenter la signalisation des récepteurs NMDA chez les souris, améliorant ainsi la mémoire et l’apprentissage.
D’autres expériences ont suggéré que l’administration de D-sérine peut être bénéfique pour les patients atteints de schizophrénie. La schizophrénie est une maladie mentale qui est caractérisée par des symptômes tels que des hallucinations, des délires et une altération de la cognition. Les chercheurs ont utilisé la D-sérine comme traitement supplémentaire pour les patients atteints de schizophrénie, car elle peut aider à contrôler les symptômes négatifs de la maladie, tels que la perte de plaisir et de motivation.
neutral amino acids | Les points importants
Conclusion
Les acides D-amino, bien que rares dans la nature, sont importants pour de nombreux processus cellulaires et peuvent jouer un rôle dans la régulation de la signalisation cellulaire et de la communication intercellulaire. La D-sérine, en particulier, a été étudiée pour son rôle possible dans la mémoire et l’apprentissage, et des expériences ont suggéré qu’elle peut être bénéfique pour les patients atteints de schizophrénie.
Cependant, l’utilisation de la D-sérine en médecine nécessite encore de nombreuses études pour déterminer son efficacité et ses limites. La recherche sur les acides D-amino et leur fonction biologique continue de susciter l’intérêt des chercheurs, et il est possible que de nouvelles applications thérapeutiques soient découvertes dans l’avenir.