Cystéine

Cystéine

L ou R(+)-cystéine   et   D ou S(-)-cystéine
Identification
Nom UICPAacide 2-amino- 3-mercapto-propanoïque
Synonymes

C, Cys

No CAS3374-22-9 (racémique)
52-90-4 L ou R(+)
921-01-7 D ou S(–)
No EINECS200-158-2 L
213-062-0 D
No EE920 L
FEMA3263 L
Propriétés chimiques
Formule bruteC3H7NO2S  [Isomères]
Masse molaire[1]121,158 ± 0,009 g/mol
C 29,74 %, H 5,82 %, N 11,56 %, O 26,41 %, S 26,47 %,
pKa1,91
8,14
10,28
Propriétés physiques
fusion240 °C
Solubilité280 g·L-1 dans l'eau (25 °C)
Propriétés biochimiques
CodonsUGU, UGC
pH isoélectrique5,07[2]
Acide aminé essentielselon les cas
Occurrence chez les vertébrés3,3 %[3]
Précautions
SIMDUT[4]

Produit non contrôlé
Directive 67/548/EEC

Xn


Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

La cystéine (abréviations IUPAC-IUBMB : Cys et C), du grec ancien κύστις (« vessie »[5])[6], est un acide α-aminé dont l'énantiomère L est l'un des 22 acides aminés protéinogènes, encodé sur les ARN messagers par les codons UGU et UGC. Elle n'est pas considérée comme essentielle pour l'homme mais peut être produite en quantité insuffisante par l'organisme selon l'état de santé des individus — notamment dans le cas de certaines maladies métaboliques et de syndromes de malabsorption — ainsi que chez les enfants et les personnes âgées.

Il s'agit d'un acide-α-aminé naturel caractérisé par la présence d'un groupe sulfhydryle –SH formant un thiol. La cystéine est présente dans la plupart des protéines en petites quantités. Sa présence dans les protéines est très importante, notamment parce qu'elle permet la formation de ponts disulfure. Le groupe thiol est très fragile car il s'oxyde facilement. Son oxydation conduit à la cystine, qui consiste en deux molécules de cystéine unies par un pont disulfure. Une molécule d'eau H2O est le produit secondaire de la création de chaque molécule de cystine. Un oxydant plus énergique [précision nécessaire] peut oxyder la cystéine sur son soufre en donnant l'acide cystéique HO3S–CH2–CH(NH2)COOH, à l'origine de la taurine (produit de décarboxylation, présent dans la bile sous forme de taurocholate).

Différentes réactions sont utilisées pour « protéger » les thiols des cystéines, ou pour réduire les ponts disulfures, en particulier :

Le blocage par alkylation est couramment utilisé lors de l'étude des protéines. Il utilise en particulier l'iodoacétamide conduisant à une carboxyamidométhylation :

Cys–SH + IH2C–CONH2Cys–S–CH2–CONH2.

La cystéine peut être prise comme complément alimentaire sous forme de N-acétylcystéine (NAC).

Application

La cystéine est autorisée comme additif alimentaire et porte le numéro E920.

Production

L'acide L-cystéique et la L-cystéine peuvent être produits en quantités industrielles à partir de certains OGM, notamment Escherichia coli à partir de glucose et de sels minéraux[7], de plumes dissoutes dans de l’acide chlorhydrique ainsi que de cheveux humains, qui en contiennent davantage. Ce dernier mode de production a été interdit en France par un avis du Conseil supérieur d'hygiène publique de France par un avis daté du 8 juin 1999[8] « étant donné la recommandation générale du Comité scientifique de l’alimentation humaine s’opposant au recyclage intra-espèce » ; cette décision est cependant difficilement applicable car l'origine de la cystéine distribuée ne peut être facilement déterminée.

L'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a autorisé, par une directive d'octobre 2010[9] l'emploi de L-cystéine dans les biscuits pour nourrissons et enfants en bas âge afin de prévenir les risques d'étouffement par émiettement des biscuits à faible teneur en matières grasses. Plus généralement, la cystéine permet aux pâtes de mieux retenir les gaz et de conserver durablement des formes volumineuses, ce qui favorise l'écoulement de ces produits chez les pâtissiers.

Aliments sources de cystéine

Action dans le corps humain

La cystéine intervient dans la synthèse de la mélanine, le pigment naturel de la peau et des cheveux.

Elle intervient aussi dans la synthèse du coenzyme A, qui joue un grand rôle dans le métabolisme humain.

Et parce que ses résidus fixent les cations métalliques, elle semble impliquée dans certains processus de contamination[10], bioconcentration, et détoxication naturelle de l'organisme (chélation de métaux lourds ou métalloïdes toxiques[11])[11].

Notes et références

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) Francis A. Carey, « Table of pKa and pI values », sur Département de chimie de l'université de Calgary, (consulté le 26 juillet 2015)
  3. (en) M. Beals, L. Gross, S. Harrell, « Amino Acid Frequency », sur The Institute for Environmental Modeling (TIEM) à l'université du Tennessee (consulté le 26 juillet 2015)
  4. « Cystéine (l-) » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  5. Abrégé du dictionnaire grec-français A. Bailly, p. 520.
  6. Terminologie médicale par Georges Dolisi
  7. Cysteine sur le site GMO Compass.
  8. http://www.economie.gouv.fr/files/files/directions_services/dgccrf/boccrf/00_01/a0010016.htm Avis du Conseil supérieur d’hygiène publique de France relatif à la demande d’autorisation d’emploi de L. Cystéine issue de cheveux humains en alimentation humaine].
  9. Directive de la Commission 2010/69/UE du 22 octobre 2010 modifiant les annexes de la directive 95/2/CE du Parlement européen et du Conseil concernant les additifs alimentaires autres que les colorants et les édulcorants.
  10. HMCOF SEABIRDS "Contamination par les métaux lourds des oiseaux marins et des marsouins de la Mer du Nord ;" Bulletin de la Société royale des sciences de Liège 61 (1992): 163.)
  11. 1 2 MOENNE, Alejandra. "Eucaryotic metallothioneins: proteins, gene regulation and copper homeostasis." Cahiers de biologie marine 42.1-2 (2001): 125-135.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Bibliographie

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