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Protéases à cystéine

Définition des protéases à cystéine

Les protéases à cystéine (CP pour cysteine protease en anglais) sont des enzymes protéolytiques. Comme toutes les protéases, ces enzymes hydrolysent la liaison peptidique reliant deux acides aminés d’une protéine.

Le site actif de ces enzymes est formé de trois acides aminés de type cystéine-histidine-asparagine. On parle d’une triade catalytique de type Cys-His-Asn.

Structure moléculaire d'une protéase à cystéine.
Structure moléculaire d’une protéase à cystéine.

Mécanisme d’action

Le résidu histidine, jouxtant la cystéine, déprotone la cystéine (ce qui renforce la réactivité de la fonction thiol de la cystéine). Très nucléophile, la cystéine attaque ainsi le carbone de la liaison peptidique à rompre ce qui engendre une cascade de réarrangement menant au clivage de la chaîne peptidique.

Action d'une protéase à cystéine.
Mécanisme d’action des protéases à cystéine.

LE SAVIEZ-VOUS ?

Les protéases à cystéine sont également appelées « protéases à thiol » car le rôle nucléophile de la cystéine est joué par le soufre, sous forme de thiolate.

Rôles des protéases à cystéine

De nombreuses fonctions cellulaires chez l’Homme

Ces enzymes protéolytiques sont caractérisées par une grande diversité structurale et fonctionnelle ce qui leur permet d’assumer un très large panel de fonctions cellulaires chez l’Homme.

Du recyclage des protéines intracellulaires à la digestion des nutriments, en passant par l’amplification de cascades impliquées dans le système immunitaire, les protéases à cystéine sont des enzymes essentielles à la vie.

Les protéases à cystéine dans le règne végétal

Ce type de protéase ne se cantonnent cependant pas qu’au règne animal puisqu’elles jouent également un rôle majeur dans la croissance et le développement de certaines plantes. Elles sont effectivement impliquées dans de multiples processus intracellulaires et extracellulaires tels que :

  • le développement et la maturation des fruits : leur concentration est d’autant plus élevée que le fruit est mûr ;
  • le stockage et la dégradation des protéines concentrées dans les graines en germination ;
  • la perception, la signalisation et la réponse aux stress biotiques et abiotiques : elles renforcent ainsi les mécanismes de défense de la plante.

Sources alimentaires de protéases à cystéine

Les principales protéases à cystéine d’origine végétale, à savoir la papaïne, la bromélaïne et la ficine, sont couramment retrouvées dans les fruits comme la papaye, l’ananas ou la figue.

La papaïne extraite de la papaye bénéficie d'un large usage ethnobotanique.

La papaïne, extraite du latex de papaye, est la plus connue. Elle est souvent utilisée comme modèle dans les études structurales d’autres protéases à cystéine.

La bromélaïne, extraite des tiges et fruits immatures d’ananas, est très utilisée dans les domaines alimentaire et nutraceutique.

La ficine issue du figuier est une protéase à cystéine.

La ficine (ou ficain), isolée du latex de figuiers, est notamment utilisée dans l’industrie alimentaire pour améliorer la tendresse de la viande.

Nutrixeal avis et conclusions

Le laboratoire Nutrixeal propose notamment des protéases à cystéine dans la gamme BromePure® qui contient de la bromélaïne ultra concentrée (5000 GDU/g).

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Equipe rédactionnelle de Nutrixeal Info

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