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Importance de la différenciation entre la leucine et l'isoleucine

Car le nom pourrait proposer, l'isoleucine est, en fait, un isomère de leucine. Ceci signifie que les deux acides aminés ont la même formule moléculaire mais diffère en structure. D'une manière primordiale, les deux isomères agissent l'un sur l'autre différemment avec d'autres acides aminés dans les cellules mammifères. Par conséquent, pouvoir recenser et différencier entre la leucine et l'isoleucine est essentiel.

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La leucine et l'isoleucine, avec la valine, sont connues en tant que « acides aminés à chaînes branchés » et sont deux des neuf acides aminés essentiels pour des êtres humains. Des acides aminés à chaînes branchées sont pensés pour composer 14% du muscle squelettique chez l'homme.

Que la leucine et l'isoleucine font-elles au corps humain ?

La leucine et l'isoleucine sont transportées dans des organes (cerveau y compris) en employant le tambour de chalut acide aminé de L1-neutral, ou LAT1. Pendant que d'autres acides aminés sont également transportés par LAT1, la leucine et l'isoleucine doivent concurrencer pour un accepteur. Des acides aminés importés dans le cerveau peuvent être employés pour synthétiser des neurotransmetteurs, changent pour cette raison dans des concentrations acides aminées peuvent exercer un effet sur les neurotransmetteurs qui sont effectuées.

La leucine a des rôles complémentaires ; elle peut empêcher la perte de muscle, entraîne la sécrétion d'insuline des β-cellules pancréatiques, ainsi que module le règlement de ration alimentaire par son action sur le système nerveux central.

La leucine et l'isoleucine peuvent-elles être différenciées ?

Comme indiqué précédemment, la différenciation de la leucine et de l'isoleucine pourrait être due encombrant au fait qu'elles sont des isomères. Pour surmonter ceci, une étude par Sowell et les co-auteurs ont combiné la chromatographie liquide et la spectrométrie de masse sur l'exemple de la maladie d'urine de sirop d'érable (MSUD).

MSUD représente une condition où on observe une accumulation d'acides aminés à chaînes branchées (en grande partie leucine) dans le sang, provenant d'une défectuosité dans l'opération deux de la voie de panne. Une voie de diagnostiquer MSDU est d'analyser des prises de sang pour voir que combien était branché les acides aminés à chaînes sont présents. Utilisant la chromatographie liquide d'abord, les auteurs ont prouvé qu'il était possible de différencier la leucine et l'isoleucine.

Une méthode assimilée a été employée par Williams et des co-auteurs pour discerner également la leucine et l'isoleucine ; une approche basée sur spectrométrie de masse utilisant la dissociation chaude de capture électronique a été utilisée dans cet exemple, avec un spectromètre de masse de résonance de cyclotron d'ion de transformée de Fourier. Ici, il y a une énergie excédentaire qui mène à la fragmentation considérable de la protéine (ou du peptide) s'analysant.

Pourquoi est-ce que c'est important ?

L'étude par Williams recherchait des variations d'hémoglobine, la protéine oxygène-grippante trouvée en hématies. Il y a des troubles qui mènent aux anomalies en hémoglobine, qui peut entraîner la maladie grave ou même la mort. Le recensement de ces variantes mènerait à un meilleur pronostic pour des gens avec de telles anomalies, et l'étude a trouvé une variante en ayant la capacité de différencier entre la leucine et l'isoleucine.

L'acidémie de Methylmalonic (Muttahida Majlis-e-Amal) et l'acidémie propionique (PA) sont des troubles métaboliques résultant d'une incapacité de décomposer l'isoleucine, la valine, la méthionine, et la thréonine (qui sont également des acides aminés), les acides gras d'impair-réseau, ainsi que le cholestérol. Ce sont des maladies rares qui sont connues en tant que « erreurs congénitales de métabolisme » (IEM).

La restriction de certaines nourritures et l'utilisation des nourritures médicales peuvent faire partie de la demande de règlement pour des troubles d'IEM. La leucine est ajoutée à beaucoup de ces nourritures médicales, et est par conséquent sélectée pour des patients présentant le Muttahida Majlis-e-Amal et la PA.

Car les patients présentant le Muttahida Majlis-e-Amal et la PA ne peuvent pas décomposer l'isoleucine et la valine, des nourritures contenant ces acides aminés devraient être évitées. Cependant, il était précédemment rapporté que la prévention de tels acides aminés puisse mener à un déséquilibre dans les quantités d'acides aminés à chaînes branchés dans le sang. Plus particulièrement, le rapport de leucine à l'isoleucine/à valine s'est avéré pour être augmenté.

Ceci a pu avoir de grandes conséquences, perturbant potentiellement la synthèse des neurotransmetteurs dues au transport acide aminé nui dans le cerveau. Dans ce cas, il serait pivotalement pour distinguer la leucine et l'isoleucine, car le reste entre ces deux besoins d'acides aminés d'être remis pour éviter le possible détérioration.

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Last Updated: Mar 27, 2019

Dr. Maho Yokoyama

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Dr. Maho Yokoyama

Dr. Maho Yokoyama is a researcher and science writer. She was awarded her Ph.D. from the University of Bath, UK, following a thesis in the field of Microbiology, where she applied functional genomics to Staphylococcus aureus . During her doctoral studies, Maho collaborated with other academics on several papers and even published some of her own work in peer-reviewed scientific journals. She also presented her work at academic conferences around the world.

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