Nomenclature et classification des enzymes

Classification et nomenclature des enzymes : le résumé

Les enzymes sont classés de façon hiérarchisée emboîtée essentiellement en fonction de la description du type de réaction catalysée puis aux derniers niveaux hiérarchiques de la description du(des) substrats et pas de caractéristiques structurales de l'enzyme. La classification n'utilise pas les critères d'espèce vivante d'origine, ils sont à préciser à part.
4 niveaux dans la hiérarchie : 7 grandes classes de réactions, chaque classe est divisée en sous-classes et chaque sous-classe en sous-sous-classes Les enzymes sont alors nommés au sein de chaque sous-sous-classe.
Les 7 classes (donc 7 grands types de réactions chimiques où il faut placer de façon univoque toutes les réactions à catalyse enzymatique du vivant !) = OXIDOREDUCTASES / TRANSFERASES / HYDROLASES / LYASES / ISOMERASES / LIGASES / TRANSLOCASES.

Les enzymes sont nommés de 3 façons possibles :

Par un "numéro" unique dans la classification = "EC number" = [numéro de la classe d'appartenance].[numéro de la sous-classe d'appartenance].[numéro de la sous-sous-classe d'appartenance].[numéro individuel de série dans la sous-sous classe]
Par un nom systématique proposé par la nomenclature internationale.
Par un ou des noms d'usage acceptés et mentionnés par le comité de nomenclature.

La règle pour les noms est de terminer le nom en "ase".

Note importante. La classification ne distingue pas les enzymes de différentes sources (telle plante, telle bactérie, telle animal) ni les isoenzymes, une seule entrée pour tous ! (sauf exceptions). De même la forme phospho ou déphospho d'une enzyme d'une cascade de régulation n'a qu'un nom dans la nomenclature...

L'occasion de rappeler la définition de isoenzyme.

Isoenzymes : Soit des enzymes différentes (séquences primaires différentes ou assemblages différents d'unités polypeptidiques) rencontrées au sein d'une même espèce et catalysant la même réaction sur les mêmes substrats : elles sont qualifiées d'isoenzymes ou isozymes.

Dans le cas ou les différentes formes rencontrées au sein d'une espèce correspondent en fait à des variants alléliques d'un même gène, le terme recommandé est alors allelozymes.

L'origine des formes isoenzymes est en générale due à une duplication de gène et chaque forme évolue ensuite. Les protéines constitués de l'assemblage de monomères différents mais très semblables donnent souvent des possibilités de formes isoenzymes.

Note d'illustration, donc à ne pas retenir mais à bien comprendre.
Chez chaque humain 2 gènes (un sur le chromosome 2 un sur le 7) code une malate déshydrogénase EC 1.1.1.37, l'une est cytoplasmique, l'autre est expédiée dans la matrice mitochondriale.
Chez les humains il existe 5 formes isoenzymes de la lactate déshydrogénase (LDH) EC 1.1.1.27. Chaque LDH est un tétramère de 2 sous unités très proches dites H et M mais codées par 2 gènes différents (un sur le chromosome 11, l'autre sur le 12). Suivant l'assemblage formé, Il y a 5 isoformes de LDH : LDH-1 (4H) (principalement dans le cœur), LDH-2 (3H1M), LDH-3 (2H2M), LDH-4 (1H3M), LDH-5 (4M) (principalement dans le foie et les muscles squelettiques). Tous les détails par le "IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature (CBN)" à https://www.qmul.ac.uk/sbcs/iubmb/misc/isoen.html.

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